程鵬鵬

（晉城煤業(yè)集團(tuán)長(zhǎng)平公司安全監(jiān)察部， 山西 晉城 048400）

引言

在綜采工作面的切眼工作過程中，主要是通過安裝支架前部和后部刮板運(yùn)輸機(jī)以及采煤機(jī)等設(shè)備的大型運(yùn)輸巷道，有效保證切眼頂板的安全性和穩(wěn)定性，這是煤礦綜采工作面回采以及設(shè)備安裝的重點(diǎn)工作環(huán)節(jié)。因此，當(dāng)前針對(duì)晉煤集團(tuán)長(zhǎng)平公司綜采的第一煤層開采工作中復(fù)合頂板綜采工作面一次成巷技術(shù)存在諸多問題，相關(guān)工作人員通過研究煤礦放頂復(fù)合頂板，綜采工作面焊道周圍圍巖的形變條件，提出了相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)化措施，有效解決這一工作難題。

1 工作面概況

長(zhǎng)平公司位于山西省東南部，經(jīng)過歷次改擴(kuò)建，現(xiàn)核定生產(chǎn)能力500 萬t/年,礦井井下斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造多，煤體較為疏松，同時(shí)隨著大采高回采工藝的推廣，巷道、切眼斷面都有較大幅度的增加，大斷面全錨支護(hù)等工藝的采用，使得礦井頂板管理難度加大。通過對(duì)長(zhǎng)平公司綜采工作面的分析和研究，該煤礦開采工作面的切眼和頂部巖石條件為泥巖或者是砂質(zhì)巖，實(shí)際厚度為3.5 m，基礎(chǔ)鹽性結(jié)構(gòu)中細(xì)砂巖厚度為5.5 m，內(nèi)部還包含了一定量的砂質(zhì)泥巖夾層，厚度為3.2 m。底部基礎(chǔ)巖層為砂質(zhì)，泥巖厚度為7.5 m，切眼煤層的清角角度為20°～30°，平均煤層的厚度為1.5～3.5 m。

2 長(zhǎng)平公司綜采工作面支護(hù)存在的主要問題

在進(jìn)行綜采工作面切眼時(shí)，傳統(tǒng)的一次成巷之后的支柱保護(hù)工作存在著許多的問題，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行解決。綜采工作切面切眼一次成巷支護(hù)技術(shù)中存在的問題，需要具體情況具體分析并制定解決方案。在實(shí)際施工中難度較大，材料的消耗較大，從而無法及時(shí)采用切眼技術(shù)，無法提供保證；切眼的距離不斷增加，但是支護(hù)的空間變得越來越狹小，從而無法提供支護(hù)保障。隨著支護(hù)方式的更替，在更替過程中的操作難度較大，隨著工作進(jìn)程開采難度增大，巷道的銜接和支護(hù)建立等存在問題，以上問題都對(duì)整個(gè)煤礦創(chuàng)造的穩(wěn)定性和安全性形成了嚴(yán)重的阻礙，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行解決，制定優(yōu)化策略。

3 長(zhǎng)平公司綜采工作面支護(hù)的優(yōu)化改進(jìn)

3.1 優(yōu)化策略

在煤礦開采工作時(shí)，通過復(fù)合頂板進(jìn)行輔助，開展綜采工作時(shí)巷道出現(xiàn)圍巖斜面的問題對(duì)圍巖支護(hù)問題產(chǎn)生較大影響，需要進(jìn)行深入的探究，制定詳細(xì)的解決方案。隨著煤礦切眼工作的實(shí)施，煤礦巷道周圍的巖石受到力的作用，從而形成三軸用力的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致整個(gè)煤礦巷道的頂面受力壓力增大，從而出現(xiàn)疏松，在此背景下，容易出現(xiàn)塌方等危險(xiǎn)事故的發(fā)生，所以需要制定解決策略來進(jìn)行優(yōu)化?？梢栽诿旱V巷道周圍提供支護(hù)保護(hù)，以此來提高巷道周圍的受壓承受力，在此基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化為三軸應(yīng)力形式，從而為整個(gè)煤礦巷道的安全和穩(wěn)定提供保障。支護(hù)技術(shù)的形成也可以保護(hù)整個(gè)煤礦的受力程度增加，巷道周圍巖石、碎石不易掉落，保護(hù)程度增加，在此基礎(chǔ)上向更深層次探索，不斷地進(jìn)行探究，進(jìn)而優(yōu)化制定更加有效的方案。

3.2 具體實(shí)施方案

在煤礦進(jìn)行開采工作時(shí)，切眼一次的大致策略如下，可以將成巷距離的大小制定在6.6 m，在煤礦后續(xù)的支護(hù)技術(shù)施工中，錨桿的范圍應(yīng)該控制在2.3～2.5 m 的范圍內(nèi)，長(zhǎng)錨鎖與巷道頂板的距離控制到3.7～5 m 之內(nèi)，短錨鎖在巷道頂板的正下方5.6～7.6 m 的范圍之內(nèi)。在進(jìn)行綜采工作切眼一次成巷技術(shù)時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)問題進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的探究，具體問題具體解決。在對(duì)煤礦進(jìn)行開采工作時(shí)，切眼支護(hù)方法可以通過錨索、錨網(wǎng)、加拖梁綜合支護(hù)的方式，以此來提高煤礦巷道的整體支護(hù)能力，為施工安全提供保障。具體的實(shí)施方案如下：

1）在錨桿的選擇方面需要依照煤礦巷道頂板的強(qiáng)度大小，選擇22 mm×2 600 mm，相互之間的間距大小為800 mm×800 mm，綜采工作面的采空區(qū)域使用高強(qiáng)度錨桿來進(jìn)行支護(hù)，規(guī)格大小為25 mm×2 600 mm，相互之間的間距大小設(shè)定為900 mm×900 mm。工作面當(dāng)中運(yùn)用玻璃鋼錨桿來進(jìn)行支護(hù)，規(guī)格大小為18 mm×2 000 mm，相互之間的間距設(shè)定為900 mm×960 mm。

2）在錨索選擇方面巷道頂板區(qū)域，采用規(guī)格為22.8 mm×7 500 mm 和22.8 mm×4 600 mm 型號(hào)的錨鎖來進(jìn)行交換循環(huán)的設(shè)置，相互之間的間距大小為1 500 mm×800 mm，同時(shí)配合托梁固定，對(duì)整個(gè)煤礦開采工作面來進(jìn)行支護(hù)[1-3]。

3）在錨網(wǎng)的選擇方面，巷道頂板區(qū)域,錨網(wǎng)的選擇規(guī)格為2 500 mm×900 mm 兩塊錨網(wǎng)，煤礦巷道周圍使用規(guī)格為2 500 mm×900 mm 錨網(wǎng)一塊，孔徑距大小為40 mm×40 mm，網(wǎng)線直徑大小為5 mm。

通過相關(guān)施工人員對(duì)綜采工作面的實(shí)際開采工作狀況，對(duì)巷道頂部沿線條件和底部的地質(zhì)條件進(jìn)行了分析和研究，最終采用了4 500 mm 和7 500 mm兩種錨索循環(huán)交叉來進(jìn)行設(shè)置。通過這種技術(shù)方法大大提高了整個(gè)綜采工作面的支護(hù)效果，同時(shí)提高了周圍巖石條件的穩(wěn)定性，同時(shí)還可以有效提高周圍巖石條件的整體抗壓能力以及穩(wěn)定性。

4 支護(hù)優(yōu)化效果的分析

在煤礦的開采工作中，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)巷道的優(yōu)化情況進(jìn)行檢測(cè)和分析，巷道的整體寬度為6.6 m，實(shí)際的施工挖掘?yàn)?75 m。此次的施工方式為一次成巷，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展挖掘。煤礦的相關(guān)工作人員通過對(duì)圍巖變形的觀測(cè)情況來看，需要將觀測(cè)點(diǎn)的位置定于巷道頂板的垂直位置，實(shí)際的施工深度為6.5 m，并且在巷道頂板的表面上分別增加一個(gè)位移觀測(cè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分別處于巷道頂板表面以上的1.5 m、2.5 m、3.5 m、4.5 m、6.0 m 的區(qū)域范圍，頂板下沉檢測(cè)點(diǎn)編號(hào)為1 號(hào)—5 號(hào)，此次檢測(cè)一共布置了三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)的周期也隨著具體情況的變化而變化，觀測(cè)周期為第一周每天觀測(cè)一次，第二周每三天觀測(cè)一次，此次觀測(cè)一直持續(xù)，直到切眼周圍的擴(kuò)幫靠近觀測(cè)點(diǎn)才結(jié)束。之后每一周的觀測(cè)次數(shù)為每周一次，直到保證整個(gè)圍巖結(jié)構(gòu)的形變量穩(wěn)定，之后對(duì)采集到的數(shù)據(jù)詳細(xì)進(jìn)行分析，并且制定出了相應(yīng)的曲線圖，如圖1 所示。

圖1 距離頂板區(qū)域1.5～6 m 范圍內(nèi)的下沉量曲線圖

通過圖1 分析可以看出在距離煤礦巷道頂板區(qū)域1.5～6 m 的范圍之內(nèi)，第7 天的最大下沉量為72 mm，最小的下沉量為43 mm。通過觀測(cè)數(shù)據(jù)分析可以得出結(jié)論，就是煤礦巷道的頂板隨著時(shí)間的推移，下沉量累計(jì)值不斷加大，但是在一周之后下沉量趨于穩(wěn)定，巷道趨于穩(wěn)定狀態(tài)，由此可知巷道支護(hù)有著明顯的效果，提供了強(qiáng)有力的保障。傳統(tǒng)的支護(hù)方式已經(jīng)無法滿足煤礦巷道的支撐，需要不斷進(jìn)行改進(jìn)，該支護(hù)技術(shù)有效拓展了掘進(jìn)的效率，避免了塌陷、落石等情況的出現(xiàn)。通過該圖的結(jié)論分析出對(duì)該煤礦開采工作面大跨度切眼為原形變的控制效果非常明顯，該支護(hù)技術(shù)結(jié)合實(shí)際情況分析問題，能有效提高了開采工作面的安全性和穩(wěn)定性，有助于煤礦巷道施工更加順利，為施工提供了保障。

5 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)綜采工作面切眼一次成巷技術(shù)的優(yōu)化處理之后，整個(gè)綜采工作面的掘進(jìn)工作效率得到了明顯的提升，同時(shí)也為煤礦開采工作單位節(jié)省了一定的成本投入，提高了煤礦開采工作的整體質(zhì)量。