迎采對掘條件下強動壓回采巷道支護設計優化

王文魁

（西山煤電有限公司西曲礦工程科，山西　太原　030200）

1　地質概況

礦井田面積8.4 099 km2，礦井地理位置優越、區位優勢明顯，資源可靠、儲量豐富，開采技術條件好，煤質優良，市場前景廣闊。可采煤層為2號、4號、6號、7號、8號、9號煤[1]。目前主要開采2號、4號和-240m以上6號煤層。其中，2號煤厚3.91～6.95 m，平均5.30m，采煤工藝以綜采放頂煤為主，村莊下開采采用充填開采，目前最深開采至750m。

目前正在準備的3111工作面，地表位于東古佛村東北500m左右，皆為農田。井下位置及四鄰采掘情況為：北至F30斷層防水煤柱線，地面平均標高為+168～+171m，工作面標高-495～-535m，推進長度454m，工作面長度80m，煤厚平均5.5m，儲量28 萬 t。

本地區呈一單斜構造，煤層基本穩定，厚度均在1.2m左右。煤層傾角淺部較緩，深部較陡。斷層附近煤厚可能變薄。老頂為砂質頁巖，厚度3.5m，深灰色質硬，局部含硅質層理明顯，含砂質不均勻；直接頂為石灰巖，厚度為0.3～2.0m，青灰色，性脆較硬，含有少量方解石脈；直接底為細砂巖，厚度為1.5～2.4m，深灰色，長石英為主，硅質膠結，局部含黃鐵礦；老底為砂質頁巖，厚度為4.5m，上部石英長石為主含云母，層理清晰。下部含炭質泥質膠結，節理發育局部含細砂。由于工作面臨近斷層，預計本區域壓力較大。

殺人償命的深層本質在于以怨報怨，但是冤冤相報何時了，不斷的循環往復并不能夠從根本上解決問題。如果以德報怨，又會有失公平。正如孔子所說，“或曰：以德報怨，何如？子曰何以報德？以直報怨，以德報德”。既然如此，我們大可轉換思維，倡導刑事和解。具體到案件當中，加害人應當積極地請求被害人及其家屬的寬恕與原諒，被害人在可容忍的限度內可以選擇積極的接納，最大限度地實現刑事和解。在此基礎上，形成民眾的普遍認同感，獨立證成被害人寬恕的正當性，由此，死刑的適用在事實上慢慢減少，直到死刑在事實適用中全面停止，一切自然水到渠成。

根據臨近巷道揭露的地質資料分析，該區基本為一單斜構造。本地區屬-600水平擴大區，地質構造控制程度較低，根據掘進巷道揭露的資料以及三維地震勘探資料分析，該區斷裂構造較為發育，對煤層采掘影響較大。影響本區掘進的主要地質因素為DF7（走向27°～67°、傾向117°～157°、傾角66°、落差 0～3m）、DF11（走向 128°、傾向 38°、傾角 60°、落差 0～13m）、DF12（走向 24°、傾向114°、傾角 60°、落差 0～8m）、F30（走向 38°～59°、傾向 128°～149°、傾角 70°、落差 20～90m）及BF1（走向22°、傾向112°、傾角70°、落差80m）斷層，除DF12斷層外，均對掘進有較大影響。

江水兇狠地灌入他的嘴巴、鼻孔，令他難受得要死。他覺得自己一定會死在這里，莫明其妙的，連發生了什么都不知道。他不甘心，努力睜大眼睛，試圖將周圍的景象看清楚，但沒等他看清，便覺身周的水流又是一陣翻騰，他的身體，被什么力量帶著向上浮，快速地沖出了水面。

工作面正常掘進時，預計瓦斯最大絕對涌出量為1.0m3/min。煤層屬于三類不易自燃煤層，煤塵具有爆炸性。

本地區主要充水水源為4號煤頂板石灰巖水，根據臨近巷道掘進時揭露的涌水量，預計正常涌水量為0.1 t/min，最大涌水量為0.2 t/min。井田煤層由東向西處于淺一中一深埋區，煤系地層及其以上鄰近基巖含水層，接受補給條件由強變弱，富水性也由強轉弱。井田內沒有大的地表水體，僅發育數條季節性沖溝。礦井無突水現象，礦井防治水工作易于進行。

2　迎采對掘強動壓回采巷道變形破壞特征

3111工作面回風巷按方位142°30'，從集中皮帶巷開口，從軌道大巷和總回風大巷下部穿過，沿煤層底板掘進，設計斷面為矩形，寬4.4m，高3.1m。巷道主體部分位于已掘軌道大巷、皮帶大巷與總回風大巷的南部，其西部和南部為實體煤，東部為正在回采的3109工作面，采掘工作面相對位置關系如下頁圖1所示。

錨桿角度：頂角和底角處錨桿分別向頂、底傾斜15°左右，其他錨桿均垂直兩幫布置。

圖1　采掘工作面相對位置關系圖

兩幫錨桿：煤柱側幫確定用左旋螺紋鋼高強錨桿，錨桿鋼材屈服強度不少于335MPa，錨桿型號是Ф20mm×2 000mm；匹配120mm×120mm×10mm托盤。

巷道頂板的最大下沉量可達500mm以上，金屬網和鋼筋梯子梁在煤體的作用下發生嚴重擠出變形，甚至被撕裂扯斷，錨桿托盤脫離頂板發生嚴重偏斜，部分錨桿已拉斷，失去支護加固效果。

2.1　頂板拉破壞情況

綜上所述，高血壓合并糖尿病老年患者實行針對性護理路徑表干預模式具有很好的臨床應用價值，可作為今后首選護理方案。

在新興權利的保護進程中，一種重要的進路就是依據憲法關于基本權利的規定通過對憲法相關基本權利條款的解釋，將新興權利所體現的利益納入已經存在的具體基本權利之中，或者在概括性基本權利條款下創設未被憲法明文列舉的新的基本權利，從而根據基本權利的規定保護新興權利。

2.2　幫部松動破壞情況

巷道幫部出現嚴重“鼓肚”現象，兩幫移近量較大，最大移近量可達800mm以上，巷道左幫變形破壞情況明顯大于右幫；錨桿托盤深陷兩幫煤體內，部分撕裂失效，金屬網和鋼筋梯子梁變形嚴重，部分金屬網折斷，在金屬網與穩定煤幫表面間的空隙內存有松動脫落的破碎煤巖體。

2.3　幫角剪切破壞情況

巷道幫角處出現有明顯的剪切變形破壞，尤其是左幫上角和右幫下角；左幫上角出現錨桿托盤撕裂，錨桿與鋼筋梯子梁脫開，錨桿深陷煤巖體內，擠出的煤體僅由變形嚴重的金屬網和鋼筋梯子梁支撐；右幫下角未被鋼筋梯子梁壓住段出現明顯的整體內移滑動變形，部分金屬網被擠出的煤體撐開，變形嚴重。

3　強動壓巷道錨桿、錨索支護參數優化

如圖2所示是強動壓巷道錨桿、錨索布置平面圖。巷道毛寬4 400mm，毛高3 100mm，在原支護的基礎上補打頂板2根錨索，排距為2m，錨索一排布置2根，錨索間距1 900mm。此外頂板再布置5根錨桿，950mm為錨桿間距；兩幫各打4根高強錨桿，850mm為錨桿之間間距，錨桿之間的排距確定是1 000mm。

3.1　頂板錨桿

頂板錨桿采用左旋螺紋鋼高強錨桿規格為Φ20 mm×2 000mm，匹配規格120mm×120mm×10mm高強螺母與高強拱形托盤。打鉆時孔直徑為28mm，藥卷規格為K2335和Z2360。

圖2　強動壓巷道錨桿、錨索布置平面（單位：mm）

錨桿兩頂角處錨桿分別向外傾斜10°左右，其他錨桿均垂直頂板布置。

頂板錨索：確定用直徑17.8mm，長6.3m的1×7股高強錨索，錨索的有效長度為6.0m左右。排距為2m，錨索一排布置2根，錨索間距1 900 mm。施工時錨索用型號一支K2335，兩支Z23603卷樹脂藥卷來進行錨固劑錨固，在錨索錨固端1 300mm地方加擋圈，有效錨固長度約是1 400 mm。錨索托盤匹配300mm×300mm×12mm的高強平托盤，施工時錨索預緊力應≥200 kN[3]。設計錨固力大于300 kN。遇煤層厚度變化較大的地段，錨索長度可根據需要調整，錨索至少應深入煤層頂板1 500mm以上。

3.2　兩幫錨桿

3111工作面回風巷掘出后的60天內，圍巖發生了較為嚴重的變形破壞，通過對巷道已掘段（200～450m）圍巖變形破壞情況的實地考察、觀測，其主要變形破壞狀況如下：

3111工作面回風巷與3109回采工作面間留設有20m的區段保護煤柱，由于區段工作面接替緊張，在3109工作面回采結束前，即開始進行3111工作面回風巷的掘進工作，3111工作面回風巷向前掘進過程中必定與3109回采工作面相遇，并將遭受強烈的動壓影響。

打鉆時孔直徑是28 mm，每孔放置型號是K2335與Z2360兩支樹脂藥卷[4]。梯子梁采用Ф14mm的鋼筋自行制作（梯子梁鋼筋比頂板稍細），長度為3 100 mm，兩端封閉；巷道兩幫金屬網型號確定為3 100mm×1 100mm的菱形網，相鄰網之間搭接大約100mm，用鐵絲來進行連接。煤柱側錨桿預緊力矩應大于300N·m。

現今，隨著科學技術以及信息技術的快速發展，城市化進程也在不斷推進，而土地規劃作為一個城市發展的基礎，其可以確保城市土地的利用，提高城市交通通暢度，以此來為社會大眾營造一個良好的居住環境，進一步保證社會的穩定。而在土地工程管理中引入相應的測繪技術，則可以更好地提高土地測繪數據的準確率。其作為一項先進的新型技術，不僅涉及統計學、線性模式等專業，還包含了信息化技術，而要實現其在土地工程管理中的作用，相應的企業以及單位必須對其技術內容以及實際應用情況進行全面掌握，以此來發揮出其最大效能。

第二，對內部資本市場相關法律法規進行完善，建立健全相關集團企業會計準則，提升會計準則的質量，規范會計信息的披露規則，完善相關法律法規制度遏制市場的違規行為，進一步加大處罰力度，增加違規違法成本。

3.3　頂板錨索

巷道頂板配以金屬網與鋼筋梯子梁進行輔助支護，頂部梯子梁有效長度是4400mm，規格Φ14mm的鋼筋自行加工；巷道頂板金屬網型號是4 400mm×1 100mm使用菱形網來匹配，相鄰之間網搭接大約100mm，用鐵絲進行連接。錨桿設計錨固力大于100kN，施工時要確保錨桿預緊力矩大于300N·m[2]。

4　效果分析

4.1　表面位移監測

為全面檢查巷道錨桿支護的工作狀態，監控巷道受強動壓采動影響前后的狀況來確定巷道的穩定程度，以便及時采取相應的處理措施[5]。原則上錨桿支護參數改變時設測站進行礦壓觀測，其他地點依照現場具體情況，選擇破碎圍巖每隔80m設置1處測站。監測頻率為2 d一次，監測時間為50 d。

農業技術推廣人員的專業能力將會直接決定我國農業技術推廣的效果，在這樣的情況下，要更好的提升農業技術推廣的作用，對于農業技術推廣人員的專業能力進行提升是非常有必要的。政府的相關部門可以通過定期對農業技術推廣人員進行培訓，組織技術人員下鄉與弄濕實際溝通等方式，提升其專業能力。在此基礎上還可以通過編制調整，更好的引入人才，為農業技術推廣的開展提供充分支持。

4.2　監測結果及分析

如圖3、圖4是某個測點在支護參數優化前后的頂板移近量和兩幫收斂量的監測結果。

由圖3可看出，在支護優化前監測期間巷道頂底板移近量呈逐漸增長趨勢，最大可達140mm，在監測第5 d時，巷道頂底板移近量從5mm增加到25mm，表明原有支護設計不能有效控制巷道圍巖的變形。

支護優化前的頂底板移近量最大值為130 mm，監測期間移近量一直呈現持續增長趨勢。監測第5 d，頂底板移近量從8mm突增至26 mm，說明原有支護不能及時控制圍巖變形。通過對巷道錨桿、錨索支護參數的優化設計，巷道頂底板移近量明顯下降，最大值為65mm，且逐漸趨于穩定。

由圖4可看出，在支護優化前監測期間巷道兩幫收斂量呈逐漸增長趨勢，最大可達100mm，在前10 d內增加迅速，沒有放緩趨勢。支護優化后在監測第35 d后，巷道兩幫收斂量逐步趨于穩定在60mm。

根據監測結果可知：對強動壓巷道錨桿、錨索支護優化控制了巷道圍巖變形，提高了圍巖強度，保證了巷道長期穩定與安全。

圖3　頂板移近量

圖4　兩幫收斂量

[1]李國棟，王襄禹.麻家梁煤礦強動壓巷道圍巖控制技術[J].煤炭技術，2017，36（8）：49-50.

[2]鄭兵亮.強動壓大變形巷道群圍巖加固技術研究[J].煤炭科學技術，2015，43（11）：27-31；37.

[3]徐云飛.強動壓影響下軌道順槽底板巷道加固技術研究[J].煤炭技術，2014，33（5）：105-108.

[4]王德璋，李俊杰.動壓巷道礦壓顯現規律及支護技術[J].煤炭科學技術，2011，39（4）：40-43.

[5]吳擁政.強動壓下回采巷道高預緊力強力錨桿支護技術[J].煤炭科學技術，2010，38（3）：12-14；48.