有關傾斜煤層的巷道支護技術與優化探究
應用技術
作者：何福勝
摘要 巷道支護作為煤礦開采作業過程中的核心與關鍵，其在保障整個煤礦采掘作業持續有效且安全推進過程中所發揮的重要意義需要引起各方人員的特別關注與重視。本文依據這一實際情況，結合傾斜煤層工程實踐，從傾斜煤層工程基本情況分析、傾斜煤層原有巷道支護技術分析以及傾斜煤層巷道支護技術的優化分析這三個方麵入手，圍繞傾斜煤層巷道支護技術與優化這一中心問題展開了較為詳細的分析與闡述，並據此論證了巷道支護的有效性在提高傾斜煤層工作麵采掘作業穩定且安全實現的過程中所占據的重要地位及其所發揮的關鍵意義。
關鍵詞 傾斜煤層；巷道支護技術；工作麵；采掘；優化；分析
中圖分類號TD98 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）77-0178-02
大量的工程實踐研究結果向我們證實了一個方麵的問題：受到較高煤層傾斜角度因素的影響，再加上煤礦采掘地區地質條件往往比較複雜，在眾多限製性因素的製約之下，煤礦開采工作麵臨著較為嚴峻的問題，最集中的表現在於：煤礦煤層采掘作業頻頻出現各種安全性問題。為最大限度的減少此類問題的產生，確保並不斷提高巷道支護的有效性不失為一種最為直接的解決方式。針對本文所列舉傾斜煤層的工程實踐而言，針對巷道支護技術現存問題的分析，提出了一種結合錨索、錨杆以及金屬網的綜合性支護方式，對該傾斜煤層巷道支護技術進行了合理優化，所取得效果極為顯著。本文試對其做詳細分析與說明。
1 傾斜煤層工程基本情況分析
某煤礦企業所屬A煤礦區域地質條件及區域環境因素比較複雜。相關統計資料數據顯示，在該煤礦開采區域內，傾斜煤層，特別是大傾角傾斜煤層（一般情況下指傾斜度在60°及以上的傾斜煤層）共占該區域已探明地質儲量的45%左右。從這一角度上來說，針對傾斜煤層巷道支護技術進行合理研究並展開優化分析，對於提高該區域內煤礦裁決綜采工作麵巷道掘進速度以及巷道整體支護結構性能而言均有著極為關鍵作用與意義。對於本文所例舉傾斜煤層而言，其所屬經田屬於斷層發育地帶，煤層傾斜角度集中分布在20°～60°參數範圍之內，部分區域屬於大傾角傾斜煤層。在煤礦采掘工作實踐當中，受到傾斜煤層支護技術影響而造成的綜采工作麵安全問題頻頻發生，亟待改進。
2 傾斜煤層原有巷道支護技術分析
整個傾斜煤層巷道所采取的支護技術實現方式為錨杆結合鋼帶的聯合性支護，在此基礎之上於兩相鄰支護結構形式之間采取半圓木刹嚴處理，以此種方式防止傾斜煤層綜采工作麵巷道掘進過程中出現煤片落問題。在傾斜煤層涉及到綜采工作麵回采作業的過程當中，以煤對沿空留巷進行密封處理，並在出口臨近位置以密集打木樁進行支護作業。在此種巷道支護技術應用於該傾斜煤層工程實踐的過程當中，巷道掘進狀態下的巷道支護性能發揮比較穩定，但在綜采工作麵采掘後期的留巷效果發揮性能顯著降低，不僅無法確保溜煤口密封性能的穩定性，同時也使得整個巷道綜采工作麵上順槽無法實現有效維護，片落問題表現嚴重。針對此種支護技術進行合理優化也因此極為必要與關鍵。
3 傾斜煤層巷道支護技術的優化分析
結合上文有關傾斜煤層掘進巷道作業過程中支護結構及綜采工作麵采後沿空留巷的相關問題分析，在針對傾斜煤層巷道進行掘進作業的過程當中，取消了傳統意義上的鋼帶支護形式，采取以錨索為主的鋼絞線對其進行替代。從這一角度上來說，在傾斜煤層綜采工作麵巷道推進過程當中，將巷道上幫錨索以及下幫錨索位置鋼絞線的連接直接借助於錨索鎖具的連接方式予以完成。從工程實踐應用的角度上來說，傳統意義上受到鋼帶強度較低而造成的巷道支護性能水平較低的問題得到了有效緩解與控製。與此同時，傾斜煤層巷道支護過程當中所增設的金屬網以加打錨杆的方式進行掛設處理，在此過程當中形成了一種結合錨杆、錨索以及金屬網的綜合性支護方式對傾斜煤層巷道進行支護處理。此過程當中還需要特別注意一個方麵的問題：對於傾斜煤層巷道支護而言，在綜采工作麵針對下片煤層進行回采作業的過程當中，其較難在溜煤口位置形成相應的支護形式，因此應當在此過程當中預先於上順槽位置沿空留巷溜煤口位置增設2處金屬支架。金屬支架的架設長度應當在綜采工作麵超前采煤出口長度的基礎之上增加30m。與此同時，按照5m的間隔距離設置相應的溜煤口。在此種處理方式的作用之下，整個傾斜煤層超前支護性能得到了充分發揮，同時也能夠確保沿空留巷位置溜煤口在煤層采掘過程中維護性能的有效性。更為關鍵的一點在於：在針對傾斜煤層巷道支護技術進行優化的過程當中，實現了回收金屬支架前移重新支護另一溜煤口的目的，這一內容從本質上來說體現了借助於單體液壓支柱進行超前支護的作業方式，不僅能夠合理解決因鋼帶強度存在缺失而導致的傾斜煤層巷道溜煤口位置維護難度加大問題，同時也能夠確保整個綜采工作麵回采作業的有效開展。