煤矿深部巷道二次加强支护技术探讨

陈晓恒

摘要：伴随着经济的发展，市场对煤炭资源的需求量不断增加，深部煤炭资源的开发是近几年煤炭企业发展的主要方向。在实际应用中，深部煤炭资源的开发受高地应力以及开采技术欠缺等问题的影响，导致煤矿深部巷道支护存在很多问题。笔者结合多年工作经验，从煤矿深部开采存在的问题和深部巷道支护的要求着手，对煤矿深部巷道二次加强支护技术做了简要分析。

关键词：煤矿深部 二次加强支护技术 问题 要求

煤矿产业是我国经济发展的支柱产业之一，伴随着经济的发展，我国有限的煤炭资源很难满足市场的需求量，如何解决煤炭资源短缺问题是煤炭企业建设发展的当务之急。近几年，煤矿开采的深度不断增加，开采环境不断恶化，地温升高、作业施工困难、巷道维护施工复杂以及施工成本不断提高等问题常有发生。煤矿深部巷道二次加强支护技术是煤矿企业为了满足市场而发展研究的一种全新的支护技术，在实际应用中取得了良好的效果。

1 煤矿深部开采存在的问题

巷道的断面与煤矿开采的深度成正比，伴随着经济的发展，市场对煤炭资源的需求量不断增加，煤矿开采的深度也逐年上升，据相关数据显示，近十年，煤矿开采的深度增加了100m左右，巷道断面平均增加10.3%。伴随着开采深度的增加，巷道周围岩石所受的地应力作用越来越大，过大的应力作用会使巷道周围的岩石产生剧烈的震动导致巷道变形。矿井越深巷道矿压问题就越严重，失修率也越来越大，据经验显示，1500m深度的巷道失修率比700左右巷道失修率高出10倍左右，部分巷道还经常出现边挖掘边修理以及反复维修等问题。深部巷道维护问题已经严重影响了煤炭行业的发展，解决以上问题是行业建设者的当务之急。

2 煤矿深部巷道支护的要求

针对煤矿深部开采存在的问题，对深部巷道支护技术提出了以下要求：第一，结合煤矿开采现场实际需求，工作人员应该重点考虑开采现场岩石所受的应力大小，如果岩石所受的应力较大，深部煤炭资源就很难得到有效解决。因此，工作人员必须以远端岩石的稳定性对施工现场的岩石进行控制，减小岩石支护后的变形量；第二，施工人员应该结合设计图纸，合理控制巷道的收缩空间，保障岩石受力作用后最大程度地保持原有的形态；第三，煤矿开采过程伴随着较大的振动，振动过大对巷道会产生较大的破坏从而影响开采工作，工作人员应该利用炮掘等手段，对巷道实施光面爆破。

3 煤矿深部巷道二次加强支护技术

3.1 支护方案的确立

工作人员应该根据煤矿开采基地的实际状况确立科学合理的支护方案。首先，应该确立支护强度，通常情况下，为了保证巷道的完整，巷道所受的压力必须小于支护强度。与过去相比，矿井越来越深，一次锚喷支护已经无法满足井深的需求，针对矿井开采的实际需求，施工单位采用一次支护与二次支护相结合的方法，减小巷道返修率的同时，延长了巷道的使用寿命。

3.2 主要技术参数

3.2.1 一次锚网喷支护参数

锚杆的规格必须严格遵守设计图纸的要求，通常情况下选用规格为M22mm×2400mm的螺纹刚树脂锚杆，锚杆有两种同样规格的锚固剂锚固，锚固力的大小以及锚杆间的距离严格按照设计要求进行规范，锚固力大小大于80kN，锚杆间排距离为700mm×700mm左右。另外，对金属网、网格以及金属网托盘间隔的规格也有严格的要求，一次支护断面示意图如图1所示：

3.2.2 二次加强支护参数

首先，应该确定加固锚杆的规格，通常情况下会采用左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆，加长锚固以中速树脂药卷为主，锚杆的破断力不能小于140kN，预紧力大于300N·m，与一次支护相比，锚固力大小相同，都必须大于80kN。最后加固锚杆布置间排距必须比一次支护锚杆布置间排距大。

其次，确定顶杆锚索的规格，与加固锚杆不同，顶杆锚索加长锚固以快速树脂药卷和中速树脂药卷综合运用为主，预紧力大于100kN，锚固力大于200kN，排距和间距均为2m。

最后，架构锚杆和顶杆锚索之间的位置有严格的限制，加固锚杆和锚索应该用规格为GDM200/4200的钢带连接成排，加固金属网的规格与一次支护不同，其他参数均相同。二次支护巷道断面图如图2所示。

3.3 施工工艺

3.3.1 一次支护施工工艺

煤矿深部巷道在第一次支护时，第一步工艺是打眼放炮，接着完成敲帮问顶、挂金属网、打设临时点柱以及打拱顶锚杆孔等工艺，确保以上各项工艺符合标准后接下来完成安装拱顶锚杆、初喷（初喷距离控制在50mm左右）以及打两帮锚杆孔等工艺，最后完成安装两帮锚杆工艺。

3.3.2 二次加强支护施工工艺

二次加强支护工艺与一次支护相比存在较大的差距，首先应该铺设金属网及钢带，接着完成打顶锚索及锚杆孔、安装及张拉锚杆与锚索、铺设帮部网及钢带以及打帮加固锚杆孔等工艺，确保以上工艺符合标准后，紧接着完成安装帮加固锚杆、铺设底脚网及钢带、打底脚加固锚杆孔以及安装底加固锚杆等工艺，最后实施喷浆工艺。

4 结束语

总之，煤矿深部巷道二次加强支护技术是一次支护技术的延伸与升华，在煤矿深部巷道维护工作中发挥着不可替代的作用。与一次支护技术相比，二次加强支护技术能更准确地保障巷道内岩石的稳定性，保障施工安全的同时，推动我国煤矿产业的发展。

参考文献：

[1]熊海明.广西环江下金煤矿深部巷道复合支护技术应用研究[D].广西大学，2013.

[2]孙扬.煤矿深部巷道变形破坏规律及返修支护技术研究[D].西安科技大学，2011.

[3]何宗礼，陈高君.煤矿深部巷道预应力协同支护技术研究[J].煤炭科学技术，2013.endprint