探究煤礦掘進迎頭過斷層錨網索+U鋼聯合支護技術

苗偉

摘?要：近些年國內的煤炭產量不斷上升，因而煤礦企業需要加強對礦井生產作業的管理，以及推動煤炭采掘向現代化發展。將煤炭掘進作業面向縱向開展，在實際的煤礦礦井巷道掘進作業中會遇到斷層，由于斷層附近受力集中、巖性遭到了不同程度的破壞，對掘進期間的頂板管理極其不利。因而過斷層期間，必須采取一定的措施，確保掘進期間的頂板安全。

關鍵詞：掘進;過斷層;錨網索+U鋼支護技術

當前我國擁有大量的煤炭資源籌備，隨著國內煤炭行業的發展，許多煤炭生產企業都應用現代的煤炭生產技術開展采掘作業。然而在應用現代化的采掘設備和技術時也會產生一些問題，導致發生安全事故，對實際的煤礦生產帶來一定的影響。為了保證后期煤炭生產作業的安全與穩定，必須應用聯合支護技術，確保煤礦巷道的安全，應用錨網索+U鋼聯合支護技術，可以增強系統的穩定性。

一、斷層的概念及影響

（一）斷層的概念

斷層主要是巖層或巖體受地殼運動發生斷裂，斷裂面兩側巖層或巖體發生明顯位移的構造，斷層分為正斷層、逆斷層、平推斷層。斷層是構造運動中廣泛發育的構造形態，它大小不一，規模不等，小的不足1米，大的到數百上千米，但都破壞了巖層的連續性和完整性，因此對煤炭采掘工作帶來了不同程度的影響。我礦大部分斷層為正斷層，當掘進工作面遇到斷層時，如何能夠更快的確定斷層的落差、傾向、傾角及與巷道的夾角，從而為掘進工作更快的制定最佳掘進支護方案是我們研究的最終目的[1]。

（二）斷層的影響

在煤礦進行掘進作業時，斷層的出現會對巷道掘進作業產生影響，其中落差較大的斷層會阻礙巷道掘進作業進程;斷層落差比較小的也會對煤炭掘進作業產生影響，同時也會對煤炭的回采、運輸產生影響。在分析煤炭掘進作業的各項研究成果后，在掘進作業中斷層部位容易產生的問題，并且控制斷層部位的巖體頂層也有一定的難度。在斷層特征比較明顯的區域開采煤炭則會對礦井內部的巖體壓力構成影響。通常情況下，在煤炭巷道內部開展掘進作業時，斷層帶容易積聚瓦斯和水，進而對煤炭掘進帶來較大困難，也使斷層巖體比較破碎，為巷道支護作業帶來較大的難度。

二、迎頭過斷層技術的研究

（一）斷層判別法

首先，當掘進迎頭遇到斷層時，施工單位技術人員和地質技術人員及時到現場并安排打設探孔，并根據打設的探孔數據及具體情況來繪制斷層大致的素描圖。其次，應用標高對比法進行重點的研究分析，對煤礦巷道內部迎頭的標高以及巷道內部周圍的標高進行綜合對比分析，以此判定出斷層的三要素。最后，堅持先探后掘，邊掘邊打設探孔來釋放瓦斯、水，并不斷修正斷層的最新數據，從而更加準確的掌握斷層三要素[2]。

（二）迎頭過斷層的施工技術

1.平向過斷層

在水平巷道的掘進作業時，當掘進設備遇到斷層巖體并確定方案時掘進作業人員要通過轉變掘進的方位，使用巷道轉彎的方式開展掘進作業。如果在巷道水平掘進作業中未能發現煤層，進而繼續分析斷層的類型，可以判斷出該斷層為傾向斷層。如果斷層部位內部的巖石破損比較嚴重，則斷層就會受到強大的壓力。此外，斷層還會被水和瓦斯侵蝕，因而此時掘進作業不應該沿著斷層開展施工。

2.傾斜巷道過斷層

在傾斜巷道掘進作業中，掘進設備在上行和下行時遇到斷層巖體時施工人員要改變巷道的坡度，以此才能保證找到對盤煤層。遇到的斷層落差較小時，施工人員可以應用調整掘進坡度的方式搜尋對盤煤層。如果施工人員發現在巷道的施工作業出現丟煤問題，則需要應用短石門避開斷層，以此促使設備進入煤層區域[3]。

三、技術的應用

（一）施工方法

根據錨網支護的三大理論，首先使用錨網索使頂板形成組合拱，然后利用U箍對組合拱進行加固支護，即錨網索+U箍聯合支護，并測算出巷道的坡度。當斷層較大時，必須沿著設計腰線進行掘進施工，進而推動工作面向前開展。最終，直至揭露煤層，在掘進作業過程中施工人員要用2米長的工具不斷敲幫問頂。巷道圍巖錨網索支護間排距適當縮短，并加密錨索布置，避免產生頂部坍塌的問題。

（二）應用錨網索+U箍聯合支護技術

在巷道掘進過程中使用錨桿+錨索支撐煤礦巷道內部的巖巖，隨后采取U箍進行補強支護。首先，要在斷層的圍巖破碎帶縮短錨桿的間排距，并加密錨索的布置，錨索的長度應適當的加長，使組合拱+懸吊梁原理得到充分的利用。對于煤礦巷道的兩幫，為防止錨桿的松動需要給錨桿與巷道側壁接觸部位安裝固定墊板，使用螺絲固定。隨后采用U型箍對巷道進行補強支護，增加巷道支護穩定性，并減少巷道后期的維修量及維修成本。

（三）分析應用效果

在實際的掘進作業中經常遇到迎頭過大的斷層巖體，因而掘進作業時，施工人員要應用錨網索+U箍聯合支護技術，避免產生巷道內部斷層巖體開裂的問題，進而保證巷道圍巖的穩定性。從而避免巷道的反復修復，可以維持巷道內部的穩定性。在應用錨網索+U箍聯合支護技術時，作業人員將錨網與巖層進行銜接，進而充分的展現出錨網索支護技術的特點和優點，以此提高煤炭巷道巖體的強度、硬度，為煤炭巷道的掘進作業奠定基礎。

四、結語

在掘進煤礦巷道時，要應用錨網索+U箍;聯合支護技術可有效避免斷層對巷道的影響，以此提高煤礦掘進作業的安全性，從而提高開采效率。在掘進作業中錨網索支護技術可以控制巷道頂部巖層以及煤層頂部的頂板，進而保證煤炭運輸的安全性和運輸的效率，可保證安全生產的前提下，進而實現高產高效目的。

參考文獻：

[1]任東凱.巷道過斷層破碎帶支護技術分析[J].江西煤炭科技，2019（3）：172-174.

[2]孫鵬磊.煤礦掘進過斷層技術常見問題與策略[J].能源與節能，2017（8）：132-133.

[3]張寶春.煤礦掘進迎頭過斷層錨網支護技術的應用[J].河南科技，2017（11）：102-103.