大傾角上山巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的相關(guān)探討

余成亮

摘要：目前，隨著人口的增長，人類對煤炭資源的需求也會(huì)越來越大了。在煤炭開采過程中，井下地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造較多，這些構(gòu)造附近的煤巖層由于受地質(zhì)作用影響變得破碎、不穩(wěn)定，給施工現(xiàn)場頂板管理造成很大的困難。介紹了大傾角上山巷道的支護(hù)設(shè)計(jì)方法以及支護(hù)技術(shù)。通過選擇合理的支護(hù)方式，提高了巷道的掘進(jìn)速度，同時(shí)有效地控制了頂板離層和冒頂現(xiàn)象的發(fā)生，達(dá)到了巷道支護(hù)的預(yù)期效果。本文對大傾角全巖掘進(jìn)的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了分析，希望為業(yè)界人士提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：大傾角 上山巷道 支護(hù)技術(shù) 聯(lián)合支護(hù)

在現(xiàn)階段下，人們對資源的需求增大，于是開采的礦井也越來越有難度了，大多數(shù)的礦井都進(jìn)入了深部開采，深部開采會(huì)出現(xiàn)地壓增大、瓦斯涌出量增加等更多的問題；因此掘進(jìn)工作面采用單一的臨時(shí)支護(hù)方式無法對圍巖進(jìn)行有效控制。經(jīng)過研究論證，掘進(jìn)工作面采用初噴漿、前探梁、護(hù)幫梁及護(hù)巖網(wǎng)等聯(lián)合支護(hù)方式對圍巖進(jìn)行了臨時(shí)控制，為工作面永久支護(hù)創(chuàng)造了條件，保證了安全生產(chǎn)，本文將對此進(jìn)行詳細(xì)的分析

一、掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

由于需求需要，我們希望能夠進(jìn)行快速掘進(jìn)、開采出更多的資源，于是對能夠快速掘進(jìn)所需技術(shù)進(jìn)行了分析。得出了快速掘進(jìn)技術(shù)依賴于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)技術(shù)、支護(hù)技術(shù)、裝備技術(shù)、施工管理與組織等多方面因素決定的。雖然現(xiàn)在復(fù)雜的地質(zhì)條件，對掘進(jìn)進(jìn)程的影響很大；但是還是存在很多可以人為避免的問題，比如：巖巷鉆眼、排矸過程所需的時(shí)間過長，很多的配套都有些不合理，掘進(jìn)中支護(hù)跟不上，系統(tǒng)安排有些不合理，安全問題很難得到保障等問題。

二、大傾角上山巷道支護(hù)技術(shù)

1、巷道的臨時(shí)支護(hù)

在巷道上山掘進(jìn)過程中，每次爆破后必須采用前探梁支護(hù)好空頂，在臨時(shí)支護(hù)后做好巷道的永久支護(hù)。臨時(shí)支護(hù)材料： 3根長4 m、ù5018 mm無縫鋼管， 6個(gè)螺母吊環(huán)，若干塊背木板。前探梁與空頂之間必須背緊、背實(shí)。

2、噴射混凝土支護(hù)

噴射混凝土支護(hù)可分為一般噴射混凝土與纖維增強(qiáng)噴射混凝土。噴射混凝土可以與巖石層構(gòu)成一個(gè)共同承載力量的整體，所以支護(hù)的厚度可以減薄為原來的一半，從而巷道掘進(jìn)斷面可以減少很多；噴射混凝土支護(hù)還可以節(jié)約木材和鋼材，使混凝土的來往運(yùn)送、澆灌、搗固等工序合成一條作業(yè)線，從而減少了很多的繁瑣、復(fù)雜的工序，可以使施工速度提高2～3倍，工時(shí)有所減少，功效有了一定的提高；噴射混凝土還可以用管道進(jìn)行長距離的輸送，噴射混凝土能大大提高巷道掘進(jìn)圍巖的自身穩(wěn)定性和承載能力。總之，噴射混凝土無論到是在技術(shù)上還是在經(jīng)濟(jì)上都比普通混凝土有更多的優(yōu)勢。在噴射混凝土支護(hù)中有一種鋼纖維噴射混凝土支護(hù)，鋼纖維噴射混凝土基于普通噴射混凝土，但是又有所不同，是在普通噴射混凝土中加入適量的鋼纖維。從而形成了一種新型的復(fù)合材料，這種新型的復(fù)合材料具有了很大的改善，具有了不同于普通混凝土的一些強(qiáng)度高、在破壞后仍然有殘余的特點(diǎn)；使噴射混凝土更加耐用、具有很強(qiáng)的抗彎、抗疲勞功效。

3、前探梁是對巷道頂板進(jìn)行控制的主要臨時(shí)支護(hù)方式

大傾角上山掘進(jìn)工作面頂板采用吊掛前探梁作為臨時(shí)支護(hù)，前探梁用Ф75×4500mm的兩根鋼管制作，配吊環(huán)、兩塊2600×150×50mm（長×寬×厚）木板共同組成。前探梁用吊環(huán)固定，每根前探梁配兩個(gè)吊環(huán)。吊環(huán)用配套的錨桿螺帽固定在頂板錨桿上，并上滿絲帽。每個(gè)吊環(huán)內(nèi)安兩塊夾板，前探梁鋼管用兩塊夾板夾住并用螺帽緊固。掘進(jìn)工作面放完炮后必須先進(jìn)行敲幫問頂，進(jìn)行初噴漿再聯(lián)網(wǎng)，將未支護(hù)段頂板敷上網(wǎng)，然后在永久支護(hù)段架設(shè)前探梁，將吊環(huán)固定在永久支護(hù)錨桿上，將前探梁插入吊環(huán)內(nèi)，再將前探梁攛到未支護(hù)段將頂網(wǎng)托起，在網(wǎng)下部擔(dān)上木板，將前探梁夾板上緊。如果前探梁接頂不實(shí)用木楔楔（剎）緊，保證其牢固有力。然后人員在前探梁的掩護(hù)下進(jìn)行其他作業(yè)，前探梁前端距迎頭不大于0.2m，前探梁木板距巷幫不大于0.4m。掘進(jìn)工作面頂板起伏較大或出現(xiàn)錯(cuò)茬無法使用卡子固定前探梁時(shí)，可用30T溜子鏈條固定，保證前探梁正常使用。當(dāng)掘進(jìn)工作面頂板破碎局部出現(xiàn)漏頂、冒頂，使用前探梁無法接頂時(shí)，敷好網(wǎng)后在網(wǎng)下部橫擔(dān)一排木板，并將前探梁固定牢固。

4、兩幫支護(hù)形式

Q335高強(qiáng)螺紋錨桿+雙抗網(wǎng)+金屬網(wǎng)+梯子梁。高強(qiáng)螺紋錨桿：φ18mm×2 500mm，配150mm×150mm×10mm的高強(qiáng)托盤及扭矩螺母、減阻增壓片。錨桿的間排距設(shè)計(jì)為800 mm×800 mm。每根錨桿使用2卷M2350型中速低稠樹脂錨固劑，幫錨桿的預(yù)緊力必須達(dá)到200N·m。兩幫最上一排幫錨桿距離頂板不超過200mm，最下一排幫錨桿距離底板不超過300mm。如圖1、圖2所示，巷道兩幫最上一排幫錨桿錨入巷道頂板巖石內(nèi)的長度為447mm，巷道兩幫最下一排幫錨桿錨入巷道底板200mm。

5、工作面頂部超前掘進(jìn)施工及護(hù)巖網(wǎng)的設(shè)置是對迎頭破碎巖層進(jìn)行控制的主要臨時(shí)支護(hù)方式

掘進(jìn)迎頭巖層較破碎時(shí)，為確保迎頭下部施工人員的安全，可采用設(shè)置護(hù)巖網(wǎng)的方法對迎頭破碎巖層進(jìn)行臨時(shí)控制。護(hù)巖網(wǎng)采用2000×1000mm的金屬網(wǎng)，根據(jù)巷道斷面設(shè)置2～3片，護(hù)巖網(wǎng)采用錨桿進(jìn)行固定。可充分利用迎頭固定耙裝機(jī)回頭輪的錨桿，必須保證護(hù)巖網(wǎng)緊貼巖面，使其真正發(fā)揮固定破碎巖層的作用。在迎頭打眼過程中，可逐片拆除影響打眼的護(hù)巖網(wǎng)。

6、大傾角上山巷道頂錨桿角度的保證

在煤礦巷道支護(hù)中，錨桿安裝的角度直接關(guān)系著巷道的支護(hù)質(zhì)量。由國家煤礦安全監(jiān)察局制定的《煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核評級辦法》明確規(guī)定，錨桿安裝的方向與井巷的輪廓線的角度不得小于75°；永煤集團(tuán)公司2005年制訂的《煤巷錨桿支護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，錨桿安裝的方向與巖面法線間的夾角A不得大于5°。實(shí)踐證明：錨桿安裝的方向與巖面法線間的夾角越大，錨桿越容易出現(xiàn)/穿皮現(xiàn)象，錨桿的錨固力大大降低。

結(jié)語：

大傾角上山巷道掘進(jìn)采用錨網(wǎng)帶+錨索梁（29U型梁）聯(lián)合支護(hù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的支護(hù)方式。施工現(xiàn)場采用這種聯(lián)合臨時(shí)支護(hù)方式后，取得了良好的支護(hù)效果，杜絕了漏頂、冒頂?shù)软敯迨鹿实陌l(fā)生，并為做永久支護(hù)做好準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)：

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