巷道頂板支護技術分析范文

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摘要:結合煤礦巷道地質條件，分析巷道掘進過程中掘進方式、支護方式等影響因素，提出了復雜地質環境下巷道采用聯合支護的改進措施，并得到成功應用，證明了聯合支護的安全性和有效性，可為同類巷道掘進支護提供參考。

關鍵詞:煤礦地質;頂板;支護技術

0引言

據統計，我國井工開采煤礦占到80%左右，開采作業必須以巷道掘進為基礎，巷道不僅是工作通道，也是工作人員的進出通道以及各種物資的運輸通道，更是提供氧氣、排出有毒有害氣體的通道，因此，巷道支護工作十分重要。文中通過分析影響煤礦巷道支護的地質條件、支護方式以及復雜地質環境下的改進措施，并在某煤礦得到了成功應用，為工程實際中的巷道頂板支護提供了參考。

1巷道支護影響因素與掘進技術

1．1巷道支護影響因素分析煤礦地質條件復雜，異常現象眾多，對在此條件下進行的開采活動造成了很大的困難，對開采活動也提出了更高的安全需求、技術需求與管理需求，也是對開采技術的重要考驗。為了能夠順利完成復雜地質條件下的生產活動，首先必須分析影響煤礦巷道支護的主要影響因素。由于長期不斷的地質構造運動，使得煤礦所在地區的地下巖層已經遭到了嚴重破壞，出現了圍巖碎裂、節理發育等現象，最終造成在煤炭資源的開采過程中巖層的壓力增大、裂紋增多的現象，使得圍巖頂板的壓力不斷增加。由于地質條件的變化，會使巷道圍巖強度變小。在地質構造帶附近掘進的巷道圍巖強度小、尤其是當所在地區地下水豐富情況下，圍巖可能出現軟化現象，給支護工作造成了極大困難。隨著掘進長度的變化，圍巖應力重構會進一步加劇圍巖本身的不穩定性，使得巷道圍巖的強度進一步降低。由于目前部分巷道采用的是開放式支護體結構，在此情況下，當巷道頂幫壓力增加時，底板圍巖可能會存在應力集中的問題，軟巖地板會出現底鼓等現象，從而造成軌道鋪設困難，最終給支護過程的進行帶來障礙。

1．2掘進技術掘進工藝:一般分為綜掘機掘進和普通掘進兩種。在選擇何種掘進工藝時，主要的參考依據是巷道的長度，兩者存在一個互相取代的臨界點。與此同時，綜掘機與普通掘進設備的相關參數也決定著巷道的長度。一般情況下，普通掘進適用于300m以內的工作面，而綜掘機適用于300m以上的工作面，這種分類方法可以最大限度地發揮兩種設備各自的特點。綜掘機類型的選定:在選擇綜掘機類型時需考慮各種因素，主要有體積、緊湊性、適用與截割強度、效率、可維護性等等，如果沒有按照科學、合理的原則對綜掘機類型進行確定，就有可能導致最終選擇的綜掘機不能適應所在煤礦的地質條件，降低工作效率。綜掘機截齒的選擇:在進行綜掘機截齒的選擇時，首先要考慮的是截齒的耐磨程度。高耐磨性不但可以提高工作速度，還可以盡可能地減小截齒的磨損。另外，當綜掘機工作區域的巖石比較堅硬，尤其是其硬度已經超過了截齒耐磨程度時，這時候要考慮首先對巖石進行爆破松動處理，然后再采取綜掘機進行切割作業。但是在爆破過程中，需要采取對應的安全保護措施，防止爆破對設備及人員造成傷害。

1．3復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術的改進在復雜地質中進行開采作業時，要有針對性地對相關部位進行加固，避免巷道因為外力的作用發生變形，從而影響開采工作的順利進行以及人員、設備的安全。首先針對地壓大以及存在大斷面的情況，可以通過安裝緩壓設施進行，并根據斷面情況來對其進行一定的修補工作，最終目的是降低地壓以及斷面對開采工作的影響。其次，應在礦井中安裝通風設備，它可以用來保持礦井的干燥性，這點在復雜地質條件下顯得尤為重要，因為很多巷道的坍塌就是由于潮濕引起的。最后還應該在礦井中安裝排水系統，原因與安裝通風設備類似，主要是將礦井中的積水排空，減少礦井的潮濕程度。針對不同地質環境，采用不同開采設備的礦井進行有針對性的設備選型，選擇的設備不但要滿足頂板支護設備的要求，同時要滿足礦井中通道的要求，最終使得開采工作順利進行。

2支護案例分析

2．1地質條件某煤礦地質構造總體為一復式寬緩構造，所處區域存在16條大、中型斷層，其中落差大于50m的有11條。7204運輸巷的上下限標高分別為－545．4m與－593．2m，為典型的不穩定復合頂板。切眼南面為7203工作面的采空區，采空區有10m煤柱，老頂已經垮落。北面是7025工作面，無特大的構造，對本巷道施工基本沒有影響。東面有1個斷層，西面為較薄的地質構造帶。為了對7402工作面進行快速過斷層以及支護支架的安裝，對其進行了副巷施工。此巷道在7402運輸巷C5導線點以東10m位置開口，然后垂直于運輸巷向南進行施工60m，然后向東調向900施工185m，再向南調向900施工85m，最后與7402軌道巷達到貫通效果，滿足通道要求。

2．2支護方案選用高度為5．7m的充填綜采液壓支架，所以切眼的凈寬度要大于16m，采用80液壓泵站，選用單體液壓支柱配合架棚、錨帶網與錨索的聯合支護方式。2．3支護效果通過采取上述的單體液壓支柱配合架棚、錨帶網與錨索的聯合支護方式，在掘進中，頂底板的相對位移量是0．1105m，頂板在6m深存在0．0115m的巖層離層量，滿足相關標準。并且在整個支護支架安裝與回采過程中，未發生過冒頂、頂板離層、下垂等各種事故。與此同時，巷道始終保持在6m以上的寬度，保證了整個煤炭開采的順利進行。

3結語

通過分析巷道支護的影響因素、支護技術的關鍵應用以及復雜地質環境下的改進措施，最后以某煤礦為例，采取聯合支護方案，使得在整個支護支架安裝與回采過程中，沒有發生過冒頂、頂板離層等各種事故，確保了巷道斷面滿足要求，保證了整個煤炭開采的順利進行，為工程實踐中的頂板支護作業提供了參考。

參考文獻:

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作者：馮剛 單位：霍州煤電集團呂梁山煤電有限公司木瓜煤礦”