淺談厚煤層大斷面煤巷安全支護技術

（庫車市榆樹嶺煤礦有限責任公司，新疆阿克蘇市，842000） 楊發軍

所謂厚煤層，即是指井工開采3.5m以及露天開采10m以上的煤層統稱為厚煤層開采。我國既是厚煤層儲量大國也是厚煤層開采大國，厚煤層是我國實現高產高效開采的主要煤層，我國厚煤層年產量占原煤總產量將近一半。厚煤層大斷面煤巷施工具備自身的特點，一般支護難度大，技術要求高，安全威脅大，因此做為煤礦工程技術人員要加強厚煤層大斷面支護技術的研究和總計工作，以此推動厚煤層開采技術的發展。

1 厚煤層大斷面煤巷施工特點

厚煤層大斷面巷道施工難度比普通巷道施工難度大，危險系數大，對支護技術要求高，尤其是對一般地質條件下厚煤層大斷面巷道的初期支護技術和復雜地質條件下厚煤層大斷面巷道超前支護技術要求更高。因此我們在厚煤層大斷面的條件下要有其關注巷道初期支護以及超前支護的質量；其次，由于大斷面施工巷道底部轉角處容易造成應力過度集中，要求地基承載力增高；第三，由于大斷面施工必須開挖寬度和高度增大，造成松弛荷載較大，具備更高的成拱效應條件，所以在施工過程中要求采取必要的支護措施。

2 煤巷支護的重要性

隨著科技的飛速發展，煤礦巷道支護技術以及支護設備近年來發展迅速。所謂支護技術就是為了維護頂板安全而采取的方法，支護技術的先進與否直接影響到煤礦的安全和效益，是確保煤礦安全生產的重要技術支撐，在煤礦井下采掘生產中占有極為重要的地位，就對支護的投入和研究是直接影響安全生產。近年來煤礦生產中因為支護技術不到位引起的煤礦事故時有發生，嚴重威脅礦工的生命安全，因此預防頂板事故的的最基本的要求就是做好支護。具體到各個煤礦的條件不同，要采用科學合理的支護技術，這是避免井下頂板事故的有效手段之一，是保障井下安全生產的有效方法。

3 厚煤層大斷面煤巷施工常見問題

煤礦是高風險行業之一，由于我國煤礦開采大多為井下開采，通常環境比較惡劣，安全生產威脅大。隨著科學技術的發展，煤礦開采技術也在不斷進步，巷道開采深度不斷加深、范圍也在逐漸加大，但是部分煤礦設備仍舊落后，綜合機械化水平和發達國家比差距較大，支護技術仍舊不夠先進，每年因支護技術問題引起的安全事故時有發生。

4 厚煤層大斷面煤巷支護技術

4.1 錨（索）網支護

當前厚煤層大斷面煤巷的支護應用較為成熟的技術就是使用高強度螺紋鋼錨桿結合小孔徑錨索。高強度錨桿桿體屈服強度342.7-387.5MPa，破斷強度為523.4-602.8MPa；錨桿尾部螺紋部分使用滾絲進行加工處理，所以螺紋部分直徑比桿體要小，錨尾的強度同桿體強度互相比較，都非常類似。

錨桿具有非常高的強度，由于使用了樹脂藥卷，增加了錨的長度，還擁有了一定的延伸量，符合了厚煤層大斷面巷道錨桿支護，以及錨桿高功能的需求。在錨桿桿體和錨尾都滿足高強度時，必須要特別的注重錨桿桿體，錨尾以及其他配置的應用，這對于保障錨桿錨固力的長期作用非常重要。通常來講厚煤層大斷面煤層巷道圍巖破裂區，以及塑性區范圍都非常廣，導致圍巖的穩固性無法得到有效的控制，這就要求我們在實際工作中要使用錨索來強化支護的作用。此外，錨索支護具備非常大的阻力，這樣可以提升對淺部圍巖的擠壓加固效果，同時由于錨索長度大，能夠有效降低錨固區外圍巖的形狀變化，最終必然能夠構成較大范圍的錨固結構。

4.2 架棚支護

厚煤層大斷面煤巷施工在遇到破碎頂板時，可以使用架棚支護的方式，架棚主要有U型棚，工字棚煤巷等，架棚支護施工涉及施工的階段不同，必須要做好每個階段的施工，這是確保安全施工的關鍵因素。首先是施工準備階段，施工技術人員要依據現場巷道斷面的實際情況以及相鄰或者相似巷道的過去施工的情況，制定對應的適合現場的措施，另外要依據施工過程中發現的問題，及時更改措施，確保安全施工；其次在施工過程中，要對巖性進行準確判斷，以便于選擇合適的架棚支護形式，確保掘進工藝的完整性；第三，對容易出現的隱性危巖，必須要利用好空頂設置的最佳時間，采用錨索網支護等形式進行固定，確保巷道的穩定性；由于巷道的地質條件差異較大，在施工過程中遇到地質條件薄弱的環境需要接觸震動炮施工時，要充分利用震動炮以此確保巷道頂板的穩定性，但是要注意在放炮過程中嚴格執行放炮程序，放炮會對頂板造成一定的影響，要是現場施工人員實時觀察巷道巖石穩定性，對破碎段進行注漿進行處理。

4.3 合理使用前探梁和液壓支柱

厚煤層大斷面煤巷施工過程中必須要合理使用前探梁技術，并科學利用液壓支柱進行臨時支護。由于很多煤礦對前探梁的作用不夠重視，再加上傳統的前探梁缺乏穩定性，前探梁不能夠進行固定，容易導致事故的發生，所以必須采取措施，比如在前探梁支架處增加三根吊掛，以便隨時校正，這樣就能夠增加前探梁的穩定性，確保安全。

具體措施中，要規定好前探梁的具體位置，施工中要調整好間距，規定合理的前探梁距離，另外要確保施工段巷道內沒有障礙物，確保前探梁可以順利移動。煤礦掘進支護中頂梁的布置方式直接影響掘進支護的質量，選擇單體液壓支柱施工，可以達到頂梁特定的要求，在支護過程中，設計在1.5m的間隔距離，保障頂梁的垂直性；當進行放炮作業時，將支柱掛在頂梁上，通過水平銷加固，將鋼筋網鋪好再以水泥加固，用單體液壓支撐頂梁，確保頂梁的堅固性。

單體液壓支柱的具體要求主要有：首先要確保液壓支柱要垂直于頂底板并避開頂板不平的位置，如果現場條件不允許必須打在頂板不平處，施工人員要順勢將鋼帶頂彎并使其貼頂板；其次，單體液壓支柱必須要確保完好，不漏液、不卸壓，出液口要對著煤壁，嚴禁對著人員作業場所；第三，每排單體配備數量不少于4根，3用1備；最后單體液壓支柱要穿鐵鞋，使用前先把底板找平，且單體必須采取防止歪倒傷人的措施，采用雙股14#鐵絲或者棕繩生根在固定的地方。

5 結束語

厚煤層大斷面煤巷支護必須要依據所在礦井的地質條件，采取科學合理的支護技術，既要保證安全施工，又要做好節省成本，一味地提高支護強度不考慮成本因素也是不合理的，一味強調成本更是不可取的。厚煤層大斷面煤巷支護中首先考慮的是確保圍巖的穩定性，讓圍巖能夠適應一定的適應變形的能力，在此基礎上，還可以維持承載能力高預緊力迅速支護技術，能夠適應厚煤層大斷面煤巷支護的條件要求。