有關(guān)煤礦巷道掘進(jìn)及其支護(hù)探析

1、有關(guān)煤礦巷道掘進(jìn)及其支護(hù)探析作者：劉軍來(lái)源：中國(guó)科技縱橫2013年第18期【摘 要】 隨著煤礦開(kāi)采規(guī)范化程度不斷加深，關(guān)于在其工程過(guò)程中的技術(shù)也不斷改革。工藝技術(shù)的運(yùn)用不但大大提高工作效率，而且還對(duì)安全生產(chǎn)起到極重要的保障意義。本文結(jié)合煤礦巷道實(shí)例對(duì)掘進(jìn)技術(shù)以及使用到的支護(hù)方法進(jìn)行闡述，對(duì)支護(hù)的其他方式也進(jìn)行了一并介紹?！娟P(guān)鍵詞】 煤礦巷道 掘進(jìn)技術(shù) 支護(hù)技術(shù)1 引言在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，如何保持煤礦巷道掘進(jìn)環(huán)節(jié)中的通暢與穩(wěn)定，是保障煤礦建設(shè)與生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)，隨著地質(zhì)條件不斷復(fù)雜化，開(kāi)采難度不斷增加，尤其需要嚴(yán)格而先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)，并且因地制宜，根據(jù)實(shí)際情況選擇使用可行的生產(chǎn)技術(shù)。2 煤礦巷道掘進(jìn)施

2、工技術(shù)幾十年之前，我國(guó)在煤礦開(kāi)采方便的技術(shù)就進(jìn)行了大規(guī)模的改革，嘗試把巷道布置在煤層中，這樣能夠更加直接地進(jìn)行煤炭的開(kāi)采，同時(shí)也能大大提高工作效率。當(dāng)時(shí)這種技術(shù)使用率約在70%以上。目前我國(guó)主要采用的煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)有懸臂式掘進(jìn)機(jī)和單體錨桿鉆機(jī)配套作業(yè)，這種綜合機(jī)械化掘進(jìn)方式已經(jīng)在我國(guó)的重點(diǎn)煤礦中得到廣泛應(yīng)用，適用范圍較廣；第二是采用連續(xù)采煤機(jī)和錨桿鉆車配套作業(yè)法，在我國(guó)的北方煤礦中使用較多，主要是指掘進(jìn)機(jī)連續(xù)作業(yè)，采用多巷掘進(jìn)交叉換位試工方法；第三種則是掘錨機(jī)掘錨綜合的方式，目前發(fā)展還欠進(jìn)一步研究，在未來(lái)的發(fā)展前途非常好。13 巷道支護(hù)原理從原始的木質(zhì)支護(hù)開(kāi)始走向了現(xiàn)代化支護(hù)方式轉(zhuǎn)變，經(jīng)過(guò)了

3、砌碹支護(hù)的方式，通過(guò)對(duì)優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)的比較，在實(shí)踐中又開(kāi)始使用型鋼支護(hù)，在這一過(guò)程中，研究不斷深入，帶來(lái)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益也非常好。現(xiàn)代工程中使用的棚式支護(hù)方式，能夠很好地克服之前的支護(hù)方式所存在的缺點(diǎn)，大大減輕勞動(dòng)者的強(qiáng)度，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。24 煤巷支護(hù)方式簡(jiǎn)介（1）砌碹支護(hù)：砌碹支護(hù)應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，但總體較為粗糙，已經(jīng)不再適合當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)工程發(fā)展。只不過(guò)還有少量會(huì)存在于一些硐室與大巷的工程中，此類砌碹方式包括料石支護(hù)與混凝土砌塊支護(hù)等，屬于典型的剛性被動(dòng)支護(hù)方式，成本非常高，而且施工的速度慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大，基本沒(méi)有效率可言，不能適應(yīng)于圍巖大變形的情況，目前基本已經(jīng)淘汰。（2）棚式支架：在上個(gè)

4、世紀(jì)九十年代，棚式支護(hù)開(kāi)始經(jīng)過(guò)了大量發(fā)展期。在當(dāng)時(shí)的煤礦施工中，此種支護(hù)方式約占到總體的80%以上。按照材料來(lái)分，可以將此種支護(hù)類型分為木質(zhì)支護(hù)、鋼筋混凝土支架以及金屬支護(hù)。在這些各類中因?yàn)榘踩勖膯?wèn)題，木質(zhì)支護(hù)與混凝土支護(hù)方式已經(jīng)逐漸被淘汰。金屬支架中，分為工字鋼、U型鋼支架；棚式支架屬于被動(dòng)支護(hù)，在新的形勢(shì)下有可能會(huì)被其他的支護(hù)方式取代。U型棚支護(hù)技術(shù)是一種典型的棚式支架支護(hù)方式。在這種技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中，需要結(jié)合注漿技術(shù)的運(yùn)用與錨索安裝的手法進(jìn)行。只有把所有的環(huán)節(jié)都聯(lián)合起來(lái)，才能起到最好的應(yīng)用。圖1為典型的U型棚加工圖，已經(jīng)在多某礦業(yè)公司運(yùn)用。采用U型棚支護(hù)重點(diǎn)是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的U型鋼棚進(jìn)行加

5、工。在距棚腿頂端約30公分處燒焊略大直徑，方便打錨索。使用的錨索規(guī)格主要為17.786300毫米，應(yīng)用的托盤規(guī)格為20020010毫米球結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)的預(yù)應(yīng)力應(yīng)該保持大于8噸。在打眼時(shí)采用一定強(qiáng)度型號(hào)的的風(fēng)鉆進(jìn)行打眼，同時(shí)配套六棱鋼釬和直徑36mm的一字鉆頭進(jìn)行鉆眼。某斜巷主要是采用的鉆爆法進(jìn)行的巷道掘進(jìn)，爆破采用一次性，最小的抵抗線高于0.35米，在通過(guò)此過(guò)程可以檢驗(yàn)注漿效果是否良好。4（3）應(yīng)力控制技術(shù)：將巷道布置在應(yīng)力降低區(qū)，或者使用人工卸壓措施，讓周邊的高應(yīng)力不斷向深處進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而有效控制巷道內(nèi)的圍巖應(yīng)力。通過(guò)布置的優(yōu)化，可以大大改善巷道內(nèi)的受力情況，人工控制手法主要有切縫、鉆卸壓孔等

6、方式，目前尚沒(méi)有廣泛應(yīng)用的主要原因是施工方法較為復(fù)雜。5 巷道噴錨技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用在實(shí)際的煤礦開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)于地形復(fù)雜的情況，也可以采取噴錨技術(shù)進(jìn)行支護(hù)。在這一技術(shù)中混凝土的回彈率高現(xiàn)象比較容易出現(xiàn)。甚至有可能會(huì)達(dá)到50%，大大影響了支持質(zhì)量。如何減少回彈率是噴錨技術(shù)中的重點(diǎn)。研究表明正確控制好噴射風(fēng)壓對(duì)其的影響較大，可以有效保證混凝土的質(zhì)量。通過(guò)以下來(lái)計(jì)算風(fēng)壓：空載壓力=輸料管長(zhǎng)0.012105Pa工作壓力=輸料管長(zhǎng)0.012105Pa+1通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭與噴面的距離關(guān)系，可以有效保證噴射混凝土的回彈率低不少，而且還可以得到應(yīng)有的強(qiáng)度，距離最好保持在0.8至1.2米之間。同時(shí)需要注意噴頭的方向

7、與噴射面垂直時(shí)，回彈率會(huì)比較低，噴射角需要始終與噴射方面垂直。在噴錨技術(shù)應(yīng)用中會(huì)使用到砼噴射機(jī)與注漿泵，同時(shí)還會(huì)使用到砼攪拌機(jī)、灰漿機(jī)與張拉機(jī)，這些設(shè)備需要根據(jù)特定的施工地質(zhì)條件與工程量來(lái)確定。噴錨技術(shù)中應(yīng)該注意以下問(wèn)題：（1）將巖面找平后再安裝托板，讓托板和巖面全部接觸，會(huì)使托板受力均勻，增強(qiáng)承載能力。（2）錨桿孔的直徑與錨桿的直徑應(yīng)該配合適當(dāng)為好。（3）螺帽要用扳手盡量擰緊，使桿體中產(chǎn)生較大預(yù)應(yīng)力。（4）錨桿質(zhì)量檢查。6 結(jié)語(yǔ)隨著時(shí)代進(jìn)步，科技的進(jìn)步，會(huì)有更多的學(xué)者加入到研究新工藝技術(shù)上面來(lái)，一些不適應(yīng)當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的工藝技術(shù)將會(huì)被淘汰摒棄，同時(shí)也會(huì)有更加成熟先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到煤礦的掘進(jìn)與支護(hù)工程中來(lái)，解決現(xiàn)有的問(wèn)題。參考文獻(xiàn)：1宋旭斌.“2+1”雙巷掘進(jìn)模式在高瓦