基于三軟煤層掘進(jìn)中錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

鹿龍亭（鄭州煤炭工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司,鄭州 450042）

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基于三軟煤層掘進(jìn)中錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

鹿龍亭
（鄭州煤炭工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司,鄭州 450042）

摘 要：三軟煤層是在煤礦開采工作中常見的情況，主要指頂板巖層、主采煤層和煤層底板巖層都是軟的，導(dǎo)致巷道周圍巖石的承重能力都比較弱。為了提高煤礦開采工作中的安全性，在三軟煤層掘進(jìn)工作中采用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，是我國常用的、高效的支護(hù)方式。

關(guān)鍵詞：三軟煤層巷道； 錨網(wǎng)支護(hù)；巷道

1 我國三軟煤層掘進(jìn)工作的現(xiàn)況

三軟煤層是指在煤礦開采過程中，其巷道的頂板層、地板層及開采曾都是較為松軟的煤層地質(zhì)，這是一個比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，在實(shí)際開采工作中，煤礦巷道周圍巖石的承重能力較弱，導(dǎo)致開采工作難度大大提高，對于煤礦開采技術(shù)水平的要求也隨之而增加，領(lǐng)我國煤礦開采行業(yè)面臨著重大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。進(jìn)在煤巖層中進(jìn)行巷道挖掘和煤礦開采，容易導(dǎo)致巷道周圍的巖層原始力平衡受到破壞，久而久之容易導(dǎo)致想到中出現(xiàn)巖石斷裂或者坍塌的現(xiàn)象。煤層的經(jīng)應(yīng)力是由巖石的強(qiáng)度和其彈塑性的分布所決定的。而由于三軟煤層的巖石強(qiáng)度比較低，進(jìn)行巷道開挖工作后三軟煤層的巖層結(jié)構(gòu)又受到破壞，令巷道的二次應(yīng)力受到更深的威脅，三軟每層中的巖體容易發(fā)生塑性變形，煤層巖層的支持力度大大下降，無法滿足巷道開采支撐要求，導(dǎo)致巷道中的應(yīng)力集中，兩旁的巖梁支撐點(diǎn)容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象，令煤礦工作人員的人身安全受到嚴(yán)重的威脅和傷害。

2 三軟煤層掘進(jìn)工作中應(yīng)用支護(hù)技術(shù)的必要性

由于三軟煤層巖層的支持力度特殊性，及不同巖石層面之間的各個結(jié)構(gòu)和性質(zhì)差異較大，在實(shí)際的巷道開采工作中仍缺乏能夠普遍適應(yīng)的三軟煤層掘進(jìn)工作支護(hù)技術(shù)。但同時在三軟煤層掘進(jìn)工作中采取有效的支護(hù)技術(shù)是必須的，同時還需要根據(jù)實(shí)際的煤礦開采工作情況，以及開采場地的地壓特點(diǎn)，對支護(hù)技術(shù)的選擇進(jìn)行合理的選擇和必要的勘測，才能夠確保支護(hù)技術(shù)的有效性和煤礦開采工作的安全性。完成巖層結(jié)構(gòu)和特性的勘測工作后，根據(jù)檢測結(jié)果和數(shù)據(jù)合理選擇巷道位置和斷面技術(shù)，讓巷道的煤礦采區(qū)工作處于長期穩(wěn)定的安全狀態(tài)。加強(qiáng)三軟煤層的支護(hù)力度，能夠有效確保原來的巖層結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)，才能較好地完成煤礦開采過程。

3 錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)在三軟煤層中的基本應(yīng)用原理

3.1 錨網(wǎng)支護(hù)有效加固三軟煤層巷道的支撐強(qiáng)度

一般情況下，具有三軟特征的煤礦煤層和頂?shù)装宕蠖喽际擒浫鯉r層，而三軟煤層的發(fā)育情況一般是裂隙發(fā)育，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，采用錨網(wǎng)支護(hù)技能能夠有效地提升錨固體的承重能力，尤其是對巖體內(nèi)部的摩擦角度有了明顯的提升，同時巖層內(nèi)聚力的增大幅度較小，錨固部分的內(nèi)部巖體的強(qiáng)度、支撐力以及承重能力都能夠得到明顯的提升和鞏固。錨網(wǎng)支護(hù)可以讓三軟煤層掘進(jìn)周圍的巖體結(jié)構(gòu)單一的或者對應(yīng)的應(yīng)力轉(zhuǎn)化為三個方向的作用力，增強(qiáng)周圍巖體結(jié)構(gòu)的承重能力，優(yōu)化巷道的防護(hù)狀況。

3.2 錨網(wǎng)支護(hù)有效確保巷道周圍巖體的穩(wěn)固性

一般地，三軟煤層的巷道兩旁巖體的支撐強(qiáng)度會比頂板巖層的硬度要低，因此成為了巷道周圍巖體結(jié)構(gòu)中最薄弱的部分，容易受到外界或人為的破壞而失去基本的防護(hù)能力。所以巷道兩旁的變形對于頂部巖層的穩(wěn)定性會造成一定的負(fù)面影響，當(dāng)巷道頂部巖層失去了承重支撐力，頂板離層就會被損害，頂部的巖層的承重能力明顯下降。所以，采用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)能夠有效確保巷道兩旁巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，在掘進(jìn)工作中把巷道兩旁支護(hù)工作作為三軟每層支護(hù)工作的重點(diǎn)，能夠有效提高巷道兩旁巖體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和支撐力度，有效控制巷道兩旁的墻體破損情況，提高巷道的承重能力。

3.3 錨網(wǎng)支護(hù)有效防止周圍巖體發(fā)生變形

高強(qiáng)錨網(wǎng)支護(hù)可以有效提高巷道周圍巖體的整體強(qiáng)度，但需要較大的支護(hù)阻力來控制支護(hù)體，提高三軟煤層的巷道支護(hù)強(qiáng)度，即使在特殊情況下支護(hù)設(shè)備也會發(fā)生不可避免的扭曲變形。此外，回采巷道的運(yùn)行時間較短，對于巷道側(cè)面的尺寸要求也隨之而改變，在實(shí)際的支護(hù)工作中能夠承受一定的變形。所以在三軟煤層巷道錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中，需要高阻力去抵抗巷道周圍巖體結(jié)構(gòu)的變形，保證圍巖的變形力量能夠被分散，防止支護(hù)設(shè)備因不能承受高壓而被損害，周圍巖體出現(xiàn)變形，甚至發(fā)生坍塌的安全事故。

4 在三軟煤層掘進(jìn)巷道中應(yīng)用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

4.1 錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)在三軟煤層掘進(jìn)巷道頂板

在實(shí)際的煤礦開采工作中，三軟煤層的巷道頂部頂板的強(qiáng)度與穩(wěn)定性較弱，可以選用樹脂全長錨固高強(qiáng)錨桿支護(hù)來鞏固巷道頂板。高強(qiáng)錨桿全長錨在巖層的任意一個地方都可以進(jìn)行固定，而且一旦發(fā)生變形，其變形幅度也比較小。當(dāng)桿體對于周圍巖體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大的力時，能夠有效阻止巖層出現(xiàn)離層的情況，所以巷道頂部巖層強(qiáng)度和硬度可得到有效的提高和增強(qiáng)，減少了巷道兩旁的壓力，避免兩旁出現(xiàn)損壞的情況。

4.2 注漿加固支護(hù)方式的應(yīng)用

注漿的方式有效地提高巷道圍巖的強(qiáng)度，在巷道較淺的地方，圍巖容易由于巨大的壓力而產(chǎn)生裂痕。而注漿的方式多為注入高水凝材料，把發(fā)生破碎的圍巖縫隙進(jìn)行填補(bǔ)，可提高凝固體的強(qiáng)度以及硬度，提高了巷道的受力強(qiáng)度。

5 結(jié)言

在進(jìn)行三軟煤層的巷道掘進(jìn)工作時，其頂板和兩旁容易受到變形和相互影響的作用而導(dǎo)致任一方的穩(wěn)定性和支撐力度大大下降，令三軟煤層巷道掘進(jìn)工作的安全性大大下降。為了確保煤礦工作人員的人身安全，必須要在三軟煤層巷道頂板和兩旁應(yīng)用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，不僅能夠有效增強(qiáng)巷道頂板的強(qiáng)度，降低頂板出現(xiàn)離層的幾率，從而確保巷道頂板的穩(wěn)固性與安全性。此外，注漿加固的方式可以拉長錨桿支護(hù)的兩幫，提升了三軟煤層的支撐強(qiáng)度、牢固性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.064