楊帆

摘要：近年來(lái)，由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)生活對(duì)煤炭的需求量越來(lái)越高，同時(shí)也給煤炭生產(chǎn)和開(kāi)采提出了更高的要求。在煤層開(kāi)采中，部分煤層存在偽頂現(xiàn)象，雖然巷道支護(hù)很成功，但受到采動(dòng)的影響，巷道錨桿多數(shù)都已失效，造成煤巷冒落，直接威脅著煤層開(kāi)采和生產(chǎn)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。為確保煤礦開(kāi)采工作順利進(jìn)行，通過(guò)錨桿錨索對(duì)煤層沿空留巷進(jìn)行支護(hù)，從而提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)煤礦企業(yè)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤層 ?沿空留巷 ?錨桿錨索支護(hù)

0 引言

沿空留巷技術(shù)是目前煤礦生產(chǎn)、開(kāi)采以及支護(hù)中十分先進(jìn)、應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，主要包括采后充填技術(shù)和留設(shè)煤柱技術(shù)等。近年來(lái)，我國(guó)科學(xué)技術(shù)日新月異，給煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇，錨桿錨索支護(hù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在沿空留巷上發(fā)揮了巨大的作用，進(jìn)一步完善和豐富了沿空留巷技術(shù)，為煤礦企業(yè)帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。筆者結(jié)合自身工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)錨桿錨索支護(hù)方式和技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，并使其應(yīng)用在煤層沿空留巷上，取得了不錯(cuò)的實(shí)踐效果。

1 工作面概況

平煤六礦某回采工作面走向長(zhǎng)1500m，傾斜長(zhǎng)215m，煤層采高2.2m，傾角8°。該地區(qū)煤層層節(jié)理發(fā)育，直接頂為灰色砂巖，層理發(fā)育厚度為5.0m。原煤巷采用石墻護(hù)巷技術(shù)，且石墻寬3m，打貼幫柱架棚子支護(hù)。由于留巷后巷道受到一些不利因素的影響，使其出現(xiàn)了嚴(yán)重的變形、頂板下沉、底鼓等現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅著煤巷中工作人員的安全，不利于煤礦生產(chǎn)工作順利進(jìn)行。因此必須對(duì)其進(jìn)行維修和支護(hù)。

2 錨桿錨索在沿空留巷中的支護(hù)原理

結(jié)合煤礦山體壓力中煤層頂板板塊原理的假說(shuō)，根據(jù)煤層開(kāi)采和生產(chǎn)實(shí)際情況，發(fā)現(xiàn)頂板懸臂梁逐漸成為了錨桿錨索在煤層沿空留巷的支護(hù)原理。在進(jìn)行煤層開(kāi)采過(guò)程中，采后留巷呈現(xiàn)懸臂狀態(tài)，原本支撐煤層的力量?jī)H僅由石墻提供，另外就是一個(gè)下幫實(shí)體煤柱。在煤礦實(shí)際開(kāi)采和生產(chǎn)過(guò)程中，由于下幫三角被破壞使得支接頂和偽頂，因此另一個(gè)支撐點(diǎn)需要用錨桿或錨索代替。在這個(gè)理論研究背景下，在不冒落的老頂上直接使用錨索或者錨桿，并通過(guò)其30t的預(yù)應(yīng)力將直接頂?shù)踝?，使其形成一個(gè)懸吊支撐點(diǎn)，這樣大大減少了頂板下沉量，有利于維護(hù)開(kāi)采后煤層留巷道的空間，避免了其受到破壞，從而確保煤礦生產(chǎn)和開(kāi)采的安全性，提高開(kāi)采效率。

3 錨桿錨索支護(hù)在沿空留巷中的應(yīng)用

3.1 錨桿錨索各項(xiàng)參數(shù)的確定 在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，取消采后留空的石墻與煤柱支護(hù)，逐步采用錨桿錨索支護(hù)技術(shù)，打破傳統(tǒng)舊形式的護(hù)巷理論，提高煤層與圍巖的穩(wěn)定性和安全性，幫助采煤隊(duì)控制好圍巖變形，有利于對(duì)沿空留巷空間的維護(hù)，從而確保煤礦生產(chǎn)和掘進(jìn)工作順利進(jìn)行。為促進(jìn)錨桿錨索支護(hù)技術(shù)在沿空留巷中順利實(shí)施，就必須合理的確定其各方面的參數(shù)，從而使其在老頂中真正起到懸吊支撐點(diǎn)的作用。根據(jù)煤礦工業(yè)部制定的相關(guān)規(guī)程，其冒落帶最大高度按公式計(jì)算為：

H=M/（K-1）cosα=2.2（1.4-1）*cos18°=5.78m

其中M代表煤層采高高度;K代表冒落巖碎脹系數(shù)，此處取1.4;α代表煤層傾角。在支護(hù)錨固方式中，錨桿和錨索的錨固方式均采用高強(qiáng)樹(shù)脂進(jìn)行錨固，因此在實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合施工機(jī)械設(shè)備的情況，對(duì)錨桿錨固的工作特點(diǎn)全面了解和掌控，從而確保更好的錨固效果，往往錨索錨固的長(zhǎng)度控制在0.6-1.0m范圍內(nèi)。

3.2 錨桿錨索在沿空留巷的施工方法 ①采后留巷采用雙排錨索支護(hù)，將排間距設(shè)置為1.0m，錨桿或者錨索走向鋼帶布置，上幫深8.0m，下幫深6.0m。②在錨索或錨桿上幫打一排單體液壓支柱，控制其排間距為0.5m，以便輔助切頂，在工作面不斷前進(jìn)的環(huán)境下，單體液壓支柱保留長(zhǎng)度應(yīng)控制在60.0m。③在上幫兩單體中間打一木樁擋矸，避免矸石進(jìn)行巷道，影響煤礦正常開(kāi)展工作。④在錨索或者錨桿上幫1.0m外打挑頂眼進(jìn)行挑頂，且挑頂眼深度為2.0m，長(zhǎng)度為5.0m，眼距為1.0m。⑤在煤層中打設(shè)挑燈眼時(shí)，為避免煤層工作面巖石下滑給工人人身安全造成危害，應(yīng)在回柱后放頂，使可能下滑的巖石形成一條矸石帶，從而有效的避免巖石下滑帶來(lái)的危害。

3.3 錨桿錨索支護(hù)的作用 ①?gòu)慕?jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)來(lái)看，石墻或者煤柱對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)每延米需要近1500元，而錨桿錨索支護(hù)每延米只需要700元，整整節(jié)約了一半以上的成本。在采用木支護(hù)時(shí)，由于其工程性能存在一定的缺陷，造成支護(hù)期間的翻修，需要重新挖掘新的巷道;但是在沿空留巷中應(yīng)用錨桿錨索支護(hù)技術(shù)，不僅不會(huì)造成專(zhuān)門(mén)的翻修，同時(shí)其支護(hù)效果更加長(zhǎng)久。②將錨桿錨索支護(hù)技術(shù)應(yīng)用于煤層采后留巷中，從根本上解決了傳統(tǒng)石墻支護(hù)工作量大、工作難等問(wèn)題，使施工人員徹底從架木棚、碼石墻等繁重的工作中解脫出來(lái)，大幅度的減少了工作量，提高了采煤隊(duì)的生產(chǎn)效率，確保了生產(chǎn)安全。③采用錨桿錨索支護(hù)采后留巷，改變了以往支護(hù)技術(shù)制約生產(chǎn)的情況，加快了采煤面的推進(jìn)速度，增加了煤礦生產(chǎn)量，為創(chuàng)造安全高效采煤環(huán)境奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

錨桿錨索支護(hù)技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)石墻支護(hù)形式，在煤層沿空留巷中取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)注重新技術(shù)的引進(jìn)，重點(diǎn)發(fā)展錨桿錨索支護(hù)技術(shù)，為煤礦生產(chǎn)創(chuàng)造一個(gè)安全高效的環(huán)境，從而提高生產(chǎn)效率，使煤礦企業(yè)獲得最大化經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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