摘 要：隨著地下礦開采強度與規(guī)模的擴大，為滿足大型開采設備的使用、運輸以及礦井通風等要求，巷道尺寸不斷增加。巷道尺寸的增大降低了圍巖的穩(wěn)定性，這給巷道支護工作帶來新的挑戰(zhàn)。大斷面巷道的支護已成為一個亟待解決的難題。尤其是深井、復雜條件下的大斷面巷道錨網支護技術的研究，已經關系到深部礦井的生產安全。范各莊礦當前生產水平逐漸深入，因此文章以該礦為例，研究其深井、復雜條件下大斷面巷道錨網支護技術的應用情況及該技術的研究方法，探究深井、復雜條件下大斷面巷道錨網支護技術的改進方式及發(fā)展趨勢。

關鍵詞：深井；復雜條件；大斷面；巷道支護

引言

范各莊礦是新中國第一座自行勘察、自行設計、自行建造的大型現代化礦井。1964年10月投產，原設計能力年產180萬噸，1996年核定礦井綜合生產能力320萬噸，2002年礦井年產量達到410萬噸，達到了設計標準，2006年核定礦井綜合生產能力450萬噸，2007年產量達到450萬噸。根據國土資源部2001年頒發(fā)的采礦許可證，范礦井田總面積為32.33平方公里。范各莊礦當前生產區(qū)域逐步轉向深部延伸，目前大部分的掘進工作面，已經從原來布置在一、二 水平，變?yōu)槿?、四水平。隨之而來，掘進巷道的支護面臨的問題將更加復雜、困難，主要困難包括：首先是掘進工作面巷道埋深比以往增大，礦山壓力增強，壓力顯現愈加明顯。其次是地質條件更加復雜，且深部巷道更多程度地受上覆煤層，及同層附近煤層開采動壓影響，巷道支護將面臨更大的挑戰(zhàn)。最后是隨著礦井綜合機械化開采水平的不斷提高，采煤技術裝備日益更新，對巷道規(guī)格有更高要求，為保證工作面運輸、通風、行人與巷道受壓等要求，需要大斷面巷道才能實現。綜上幾方面的因素，在這種條件下，如果延續(xù)以往的支護形式，勢必不能滿足新的形式下的巷道支護要求。因此有必要針對性的研究深井、高應力、復雜條件下大斷面巷道支護技術。

1 大斷面巷道支護技術研究方向

大斷面巷道支護技術研究發(fā)展的方向主要包括：（1）積極開展地應力測量，提高錨桿支護的科學性；（2）高應力區(qū)域大斷面錨桿支護技術規(guī)范化；（3）進一步完善和普及煤巷錨桿支護設計方法；（4）規(guī)范錨桿材料生產；（5）加強錨桿支護工程監(jiān)測；（6）完善和發(fā)展錨桿機具。深井、高應力、復雜條件下大斷面巷道支護技術研究，在國內外開展較早，并取得了較大的成績，為巷道支護和安全回采提供了保證。

按照生產銜接安排，該公司的生產工作面，逐步向深部煤層開采，隨著礦井上覆煤層開采、開采深度的增加，以及附近工作面回采壓力影響，壓力集中區(qū)域越來越多、新區(qū)域的地質構造更加復雜，巷道支護也越來越復雜。目前，在深部開采，煤層頂底板巖石力學性質參數與深部礦壓顯現規(guī)律，均需要驗證，需探索新區(qū)域錨網支護技術參數，因此如何解決巷道支護成為當務之急。我公司開展此項工作較晚，從已經掘進的4171、4173上山以及4171S工作面來看，礦山壓力顯現非常明顯，影響巷道的安全使用。隨著新區(qū)域、新戰(zhàn)場的不斷投入，進行復雜地質條件下大斷面巷道支護的嘗試已成當務之急。確定合理的錨網支護參數和支護技術，迫切要求在新區(qū)域開展此項工作。

2 范各莊礦大斷面巷道支護技術研究情況

范各莊礦井位于開平向斜東南翼，北部、西北部與呂家坨礦相鄰，西、西南部與錢家營礦相鄰，東北部、東部及南部以14煤層基巖露頭為界。最下一個可采煤層為十二煤層，開采最大深度為-800m。當前概況的主要生產水平在-620，因此該礦井的深部圍巖壓問題逐漸凸顯。范各莊礦為解決深部圍巖壓力問題，進行了大斷面巷道支護技術的深入研究。

主要研究內容包括：取得深部區(qū)域主應力方向、各方向應力值大小，該區(qū)域各可采煤層頂底板巖石力學性質參數，包括抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度等，與上水平比較，得出礦山壓力變化曲線。獲取各種礦壓數據后，在此基礎上，論證大斷面巷道支護的合理性和安全性。

具體實施內容包括：根據以往巷道支護經驗，結合現有的條件，在4173N工作面進行大斷面巷道規(guī)格：5.2m*3.0m。通過實踐，取得煤層頂底板巖石力學性質參數，包括抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度等，掌握巷道壓力顯現規(guī)律，對錨網支護參數不斷修改完善，進而得出4173N工作面大斷面巷道高預應力支護參數，在不適合采用錨網支護地段，采用29U12.69m2金屬拱形支架支護，確保在掘進、回采時，巷道變形小，強度高，滿足巷道回采要求。并為該區(qū)域其他工作面支護設計提供準確保障。

最終成果：取得研究區(qū)域的地質資料；進行礦壓監(jiān)測，掌握在現有支護條線下的巷道壓力顯現規(guī)律，對錨網支護參數不斷修改完善，進而得出4173N工作面大斷面巷道高預應力錨網支護參數，為該區(qū)域其它工作面支護設計提供準確保障。

3 結束語

為保證深部開采安全，針對上述情況分析，范各莊礦首先進行復雜區(qū)域的大斷面巷道支護的嘗試，獲取復雜條件下的開采煤層礦壓參數，錨網支護的參數，對支護方式進行綜合評價。從而達到提高巷道支護強度，實現工作面安全開采。并為該區(qū)域其他工作面或類似條件下的其他工作面的掘進支護設計提供準確保障?？茖W的進行深井、高應力、復雜條件下大斷面巷道支護技術研究，能夠實現巷道頂板及兩幫煤巖穩(wěn)定，為復雜條件下大斷面巷道支護技術提供了強有力的技術支撐。采用大斷面支護，為先進采煤配套設備的引進創(chuàng)造了條件，提高了回采效率，實現工作面回采快速推進，減輕員工勞動強度，增強安全性。

參考文獻

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作者簡介：常建良（1972，7-），男，河北河間人，工程師，河北開灤能源化工股份有限公司范各莊礦業(yè)分公司安全副經理。