煤層開采巷道支護技術(shù)研究

隨著我國煤炭資源的不斷開發(fā)，地表淺層的煤炭資源以及開采條件簡單的煤炭資源，在逐漸的變得匱乏。而相對深部以及開采復(fù)雜條件煤層開采的問題，也已經(jīng)成為我國當(dāng)下乃至將來相當(dāng)?shù)囊欢螘r間之內(nèi)，為煤礦的高效生產(chǎn)帶來了技術(shù)難題以及困擾，而近距離煤層開采巷道相關(guān)的技術(shù)問題便在其中。
　　1 影響近距離煤層開采礦壓的相關(guān)因素
　　1.1 上部分煤層開采過程中遺下的煤柱
　　近距離煤層開采的下位煤層巷道，其主要的壓力來源，主要是來自于上部分煤層開采中所遺留的煤柱，遺留的煤柱尺寸以及巷道周圍的巖體性質(zhì)，都會對其壓力傳遞以及分布造成影響。
　　1.2 巷道周圍的巖體性質(zhì)
　　巷道周圍的巖體性質(zhì)對于支護形式以及其參數(shù)等重要因素起到?jīng)Q定性的作用，主要包括周圍巖體的物理力學(xué)屬性、所含的礦物成分以及其裂隙的發(fā)育水平等方面。這些相關(guān)因素，都會直接反映進行支護客體的存在狀態(tài)。
　　1.3 下部分煤層巷道的布置方式
　　針對于近距離煤層開采，下部分的煤層巷道布置主要有以下的三種方式：內(nèi)錯與外錯布置形式以及重疊式的布置。巷道的布置方式不同，那么，對于巷道周圍巖體應(yīng)力程度造成的影響也是不同的，這也是影響巷道支護困難程度以及支護效果的直接因素。
　　1.4 下部分煤層的頂板屬性
　　上部分的煤層開采，會在一定程度上造成其底板巖層的結(jié)構(gòu)受到部分損傷，巖層結(jié)構(gòu)的薄厚度以及巖石自身性質(zhì)都會影響到，下部分煤層回采巷道的支護形式及其參數(shù)。進行近距離煤層開采，兩層煤碳之間的夾層結(jié)構(gòu)厚度越大，巖石越完整，其所受到上層的煤開采影也會降低。所以，針對下部分的煤層開采而言，其頂板的穩(wěn)定性能越好，那么就對回采巷道的維護越有利。
　　2 運用近距離煤層巷道支護技術(shù)選用參數(shù)的準(zhǔn)則
　　2.1 要保證巷道支護的及時性與主動性
　　在巷道被挖好后應(yīng)該對其進行及時支護，從而控制巷道周圍巖石與其巖層脫離、巖層裂隙的進一步擴展。特別是針對于頂板出現(xiàn)破碎，以及幫部的煤體易掉落的巷道部分，應(yīng)當(dāng)降低空頂和空幫的時間以及距離，進而可以對巷道進行及時主動的支護。
　　2.2 注重預(yù)應(yīng)力施加的合理性和預(yù)應(yīng)力的擴散
　　對于預(yù)應(yīng)力合理施加，是能實現(xiàn)錨桿支護主動性的關(guān)鍵所在，在確保施工質(zhì)量以及錨桿與其附件材質(zhì)的適當(dāng)選擇的基礎(chǔ)上，伴隨著錨桿預(yù)應(yīng)力的不斷增大，巷道周圍的巖石變形量也會逐步的降低，要想是的巷道的頂板離層可以得到行之有效的控制，只有通過合理的施加預(yù)緊力，并且可以較好實現(xiàn)預(yù)緊力在周圍巖層中的有效擴散，這樣才能更好的讓錨桿的支護作用充分發(fā)揮。確保錨桿支護系統(tǒng)具備相對較高的承受能力，從而提升巷道周圍巖層的整體牢固性。
　　2.3 巷道周圍巖石結(jié)構(gòu)的強化原則
　　針對于在近距離煤層采空區(qū)下，進行巷道的掘進，頂板壓力的體現(xiàn)并不是很明顯。但是，由于頂板周圍的巖層極其容易受到上部煤層工作面，進行回采時的影響，從而使得周圍巖體的完整性受到一定程度的破壞。當(dāng)巷道周圍巖體的強度變化相對較大時，那么在其施工過程中，就應(yīng)該確保錨桿的錨固力以及其預(yù)緊力達到標(biāo)準(zhǔn)，從而較好的確保巷道的安全。因此，必須要加強對支護后周圍巖層結(jié)構(gòu)變形的有效控制。
　　2.4 周圍巖體可錨性評斷以及優(yōu)化錨固的參數(shù)
　　巷道周圍巖體的可錨性程度高低決定著是否可以，運用錨桿開展巷道支護工作的首要前提，在進行對巷道錨桿支護的設(shè)計之前，必須要對其進行井下的拉拔力測驗，對此可以判定巷道周圍巖體的可錨性，并且根據(jù)其測驗得到的結(jié)果，進一步的對錨固參數(shù)設(shè)計進一步優(yōu)化，也可以為近距離煤層巷道所使用的錨桿支護技術(shù)，提供一定的理論依據(jù)。
　　2.5 堅持錨桿支護“強度高、剛度高、穩(wěn)定性高以及低支護密度”，經(jīng)濟適度性原則
　　也就是在達到錨桿支護系統(tǒng)“三高”的大前提下，從而做到較好降低錨桿的支護密度，進一步提升巷道的掘進速度，達到減少巷道支護成本的目的。在確保巷道支護效果以及巷道安全性能的同時，也能達到經(jīng)濟的適度合理性。
　　綜上所述，對于近距離煤層的采空區(qū)之下的巷道，采用合理支護形式以及相關(guān)參數(shù)進行有效的研究，進而可以達到控制近距離煤層開采巷道變形程度的期望效果，針對近距離煤層的開采工作，需要對其巷道的設(shè)計進一步優(yōu)化、支護體系的深入研究，從而提出適用其高效率、可靠的開采以及巷道周圍巖體控制方案，可以更好的實現(xiàn)煤炭開采綜合效益的最大化，也保證了煤礦開采工作的安全性。