特厚煤层煤炭资源巷道支护开采结构原理与技术分析

张国龙

摘 要：特厚煤层是我国煤矿资源中的重要组成部分，在开采的过程中，需要技术人员全面考虑到影响因素，保证开采的安全。巷道支护开采技术是一项煤炭资源开采的有效技术，在我国煤矿资源的开采过程中，发挥了重要的作用，提高了煤矿开采的安全性。本文从特厚煤层煤炭资源的开采情况，分析巷道支护开采技术在应用过程中的结构原理。

关键词：特厚煤层 煤炭资源 巷道支护 开采结构 原理 技术

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0076-01

巷道支护技术是一种有效的煤炭资源开采技术，利用锚杆进行主动支护，可以实现对煤矿中围岩的及时加固，提高围岩的稳定性。同时，还可以有效的提高围岩的承载力。巷道支护开采技术具有成本较低和支护效果较好的特点，在我国煤矿的开采过程中应用十分广泛。尤其是在特厚煤层煤炭资源的巷道支护过程中，发挥了十分重要的作用。

1 特厚煤层煤炭资源的开采情况

某煤矿公司中的特大型煤炭资源的开采过程中，开采的框架走向长度达到了25 km，斜宽是12 km。该煤矿企业中的特大型矿井不仅具有比较大的面积规模，而且具有比较大的年开采量。因为该煤矿企业中的特大型矿井规模比较大，所以在实际的煤炭资源开采过程中，存在大量的井下作业深度。煤炭资源的开采过程中，应用的开采方法主要是综合机械化放顶煤采煤法。但是，在煤矿的开采过程中，矿井煤层顶板的地质岩层主要是粉砂岩、高岭质泥砂岩和炭质泥沙岩；矿井煤层低层的地质岩层主要是粉砂岩和高岭质泥砂岩等。而且，煤矿中的矿井煤层附近的地质的岩层结构破碎。所以，在煤矿资源的开采过程中，应用巷道开采支护技术，可以保证煤炭资源的开采过程中，开采作业的安全。

2 巷道支护开采结构原理

2.1 巷道支护开采技术

煤矿企业在煤炭资源的开采过程中，尤其是特厚煤层资源的开采过程中，应用的巷道支护技术，主要是指架棚巷道开采方式、锚杆巷道支护方式和砌碹巷道支护方式等。相对来说，架棚巷道开采方式和砌碹巷道支护方式是一种比较被动的开采方式，在煤炭资源的实际支护开采过程中，具有一定的局限性。主要体现在煤炭资源开采的效率、开采的成本和支护方式的实现结果等方面，所以在特厚煤层煤炭的资源开采过程中，对这两种巷道支护开采的方法应用越来越少。而锚杆巷道支护方式作为一项比较主动的支护方式，在实际的煤炭资源开采过程中，实现了有效的支护应用。并且，锚杆巷道支护开采方式具有安全、迅速和经济等特点，所以在特厚煤层煤炭资源的开采过程中得到了较好的应用。

2.2 巷道支护开采结构的原理

在特厚煤层的煤炭资源开采过程中，随着锚杆巷道支护开采技术的不断提高和发展，已经逐渐开始实现了良好的应用。本文主要是以锚杆巷道支护技术为例，分析巷道支护技术在特厚煤层煤炭资源开采过程中的有效应用。锚杆是锚杆巷道支护中的重要设备，是维护围岩稳定的杆状结构物。锚杆巷道支护的过程中，应用的支护理论主要有悬吊理论、组合梁理论、组合拱理论、最大水平应力理论和围岩强度强化理论等。例如，锚杆巷道支护方法的实质是锚固区域的岩体在经过和锚杆的相互作用之后，所形成的统一的承载结构。

3 巷道支护开采技术分析

在特厚煤层的煤炭资源开发过程中，应用锚杆巷道支护方式需要注意一定的问题。例如，首先煤炭开采技术人员应该对煤炭资源的开采层和开采层周围地区的地质岩层结构特征进行充分的了解，以设计特厚煤层煤炭资源开采的巷道锚杆支护设计作为基础，实施在特厚煤层煤炭资源开采过程中的巷道锚杆支护。

3.1 测量特厚煤层的地质岩层结构情况

煤矿企业在特厚煤层煤炭资源的开采过程中，应用锚杆巷道支护设计的过程中，需要对于需要进行特厚煤层煤炭资源破碎煤层地质岩层的结构情况进行测量分析，并且对测量的结果进行准确的分析，制定科学合理的锚杆支护设计方案，应用具体制定的设计方案，才能顺利的实施锚杆支护技术。煤矿企业在测量特厚煤层的地质岩层结构情况的时候，可以综合的应用锚杆、金属网、钢带、锚索和喷浆等支护方式，选择特定的螺纹钢作为支护锚杆，严格的按照相关的设计标准设计支护锚杆的排数和每一排锚杆数量。

3.2 锚杆支护设备的选择

锚杆支护巷道技术的应用过程中，支护技术应用的锚杆一般情况下，都是左旋无纵筋螺纹钢，长度为3 cm。在实际的支护施工过程中，设置锚杆的应用的时候间距和排距的设置可以设置为70 cm的方阵。而且在锚杆支护施工的时候，可以在每3排的锚杆中应用5根锚索实现支护作用。特厚煤层煤炭资源的巷道支护过程中，除了应用锚杆巷道支护技术外，还可以应用喷浆支护方式进行辅助。在应用喷浆支护方法的时候，技术人员应该严格的控制喷浆浆料的水灰配比例和配置的过程。例如，某煤矿的开采过程中，应用喷浆技术，必须保证喷射的混凝土厚度是10 cm，喷浆浆料的配制比应该保持在1∶2，水灰比尽量保证在0.4～0.5之间。在特厚煤层的煤炭资源开采过程中，保证巷道支护技术的有效应用，才能发挥重要的作用，保证特厚煤层煤炭资源开采过程中的安全。

3.3 锚杆支护技术应用中的注意事项

在特厚煤层煤炭资源的开采过程中，实现对锚杆巷道支护技术的应用，还需要注意一定的问题。例如，利用锚杆进行支护的时候，一定要保证锚杆中螺母和锚杆托盘的牢固性，尽量避免金属垫圈的应用，减少磨损；利用喷浆支护技术的时候，严格控制施工工艺和施工流程，保证使用质量和使用安全等。只有保证锚杆巷道支护技术的有效应用，才能发挥锚杆巷道支护技术的重要作用，实现良好的效果。

4 结语

特厚煤层煤炭资源的开采是煤矿企业中开采过程中的一项重要内容，利用巷道支护技术可以保证开采作业的安全，具有重要的作用。全面了解巷道支护技术的原理，选择合适的支护技术，保证巷道支护工作的顺利实施，才能实现良好的应用效果，保证采煤作业的安全。

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