王傳晨

濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán)有限公司霄云煤礦 山東濟(jì)寧 272000

1 高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用意義

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)對(duì)于煤礦的開采具有很大的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在：第一，隨著煤炭資源開采深度不斷的增加，導(dǎo)致了煤炭開采難度的上漲，安全性的降低，在應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)之后能夠提升煤礦巷道和巖層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，不僅確保了煤礦開采工作人員的生命安全還有效的提升了開采的效率。第二，通過對(duì)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)和其他的支護(hù)技術(shù)的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更強(qiáng)，能夠起到更好的保護(hù)作用。第三，應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)對(duì)煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)中時(shí)，工作人員不需要攜帶大量的輔助材料，大幅度減輕了工作人員的工作難度，讓工作人員更加輕松[1]。

2 高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦采掘中的應(yīng)用

2.1 高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在軟巖巷道中的應(yīng)用

在煤礦開采掘進(jìn)作業(yè)中，軟巖巷道不僅具有圍巖節(jié)理裂隙，而且穩(wěn)定性也不大好，為了保證采煤掘進(jìn)工作軟巖巷道的安全性，維護(hù)巷道支護(hù)工作的有序性，管理人員需要從支護(hù)設(shè)備的穩(wěn)固、質(zhì)量、性能等三個(gè)方面做好對(duì)頂板支護(hù)的評(píng)價(jià)工作，需要指定專門人員對(duì)支護(hù)設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行定期的檢修、維修和保養(yǎng)，以保證支護(hù)設(shè)備工作狀態(tài)的穩(wěn)定可靠性[2]。1314 工作面直接頂為2．7m 厚的細(xì)砂巖，屬于較穩(wěn)定頂板，在計(jì)算支護(hù)阻力時(shí)應(yīng)考慮阻力最大時(shí)的情況，即頂板在煤壁線處全部切斷，此時(shí)超前支架承受最大壓力。

2.2 高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在預(yù)破碎煤層中的應(yīng)用

在煤礦開采掘進(jìn)過程中，會(huì)經(jīng)常性地遇到一些破碎煤層，為了安全起見，就必須要利用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來對(duì)預(yù)破碎煤層進(jìn)行強(qiáng)固支護(hù)。在爆破作業(yè)中，以爆破點(diǎn)為中心對(duì)周邊巖層造成的影響程度是有所不同的，應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)需視巖層的松動(dòng)情況而采取相應(yīng)的加固處理措施。需要說明的是，在爆破作業(yè)之前，就應(yīng)該先對(duì)關(guān)鍵位置的圍巖做好錨固加強(qiáng)處理，預(yù)防圍巖的變形。如下圖所示：

2.3 對(duì)光爆錨噴網(wǎng)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦的開采中，如果出現(xiàn)了可能散落的巖層時(shí)，光爆錨噴網(wǎng)技術(shù)能夠利用錨桿的懸吊功能將巖層固定在比較穩(wěn)定的圍巖結(jié)構(gòu)上，然后在利用錨桿的支撐作用對(duì)這部分的圍巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，減少圍巖的荷載。另外，光爆錨噴網(wǎng)技術(shù)中的錨桿還具有補(bǔ)強(qiáng)的作用。將錨桿設(shè)置在煤礦巷道的周圍，能夠?qū)ο锏澜Y(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用，增強(qiáng)了巷道周圍圍巖的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，將圍巖的荷載分配到了錨桿上，減輕了圍巖所承受的荷載[3]。

大斷面錨索驗(yàn)算：錨索長度校核，應(yīng)滿足L=La+Lb+Lc+Ld，式中：L- 錨索總長度，m；La- 錨索深入到較穩(wěn)定巖層的錨固長度，m；La ≥K×（d1fa）/（4fc）=2×21．6×1427．31/（4×10）=1541．5mm，La ≥1．54m，其中：K- 安全系數(shù)，一般取2；d-錨索直徑21．6mm；fa- 鋼絞線抗拉強(qiáng)度，1427．31N/mm2；fc- 錨索與錨固劑的粘合強(qiáng)度，10N/mm2；Lb- 需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度，2．4m；Lc- 托板及錨具的厚度，0．15m。Ld- 外露張拉長度，0．25m：

L=La+Lb+La+Lc+Ld=1．54+2．4+0．15+0．25=4．34m。滿足設(shè)計(jì)錨索長度6．5m 要求。

按懸吊理論校核錨索間距。為防止巷道頂板大面積整體垮落，采用φ21．6×6500mm（錨入硬巖深度1500mm，長度取巷道寬度的1．5 倍）的鋼絞線錨索加強(qiáng)支護(hù)，錨索沿巷道掘進(jìn)方向呈“邁步式” 布置，錨索布置位置自下幫向上幫依次為：距下幫1800mm處施工第一排、距第一排1600mm 處施工第二排、第二排距上幫1400mm，錨索間排距為2000×1600mm，將錨桿加固的“組合梁”整體懸吊于堅(jiān)硬巖層中，校核錨索間排距，冒落方式按最嚴(yán)重的冒落高度大于錨桿長度的整體冒落考慮，此時(shí)，靠巷道兩幫的角錨桿和錨索一起發(fā)揮懸吊作用，在忽略巖體粘結(jié)力和內(nèi)摩擦力的條件下，取垂直方向的平衡，可用下列公式計(jì)算錨索間距：

L=nF2/[BHr-（2F1sinθ）/L1]，式中：L- 錨索間排距，m；B—巷道最大冒落寬度，取最大斷面4．8；H- 巷道冒落高度，按最嚴(yán)重冒落高度取2．4m；r- 巖體容重，取28kN/m3；L1- 錨桿排距，1．0m；F1- 錨桿設(shè)計(jì)錨固力，70kN/ 棵；F2- 錨索極限承載力，取230kN；θ- 角錨桿與巷道頂板的夾角，75°；n- 錨索排數(shù)，取2。L=2×230/[4．8×2．4×28-（2×70×sin75 °）/1．0]=2．46m，實(shí)際錨索間排距為2000×1600mm 滿足要求。

3 結(jié)語

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)能夠?qū)γ旱V的巖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)，讓煤礦巖層結(jié)構(gòu)和巖壁的承受能力有了顯著的提高。通過高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，減輕了工作人員的壓力和負(fù)擔(dān)，同時(shí)還提升了開采的安全性，對(duì)于我國煤礦開采業(yè)的發(fā)展具有重要意義。