山东省田庄煤矿山东济宁272000
摘要：介绍了开滦钱家营矿业分公司在破碎顶板或煤壁较软的地质条件下进行煤巷掘进中采用锚杆、锚索支护方法和架棚施工措施。
关键词：工艺产品；文化创意，产业链
一、前言
随着开采深度逐步增加,地质构造相对复杂,矿山压力明显增大,巷道顶板事故相对上升。因受到煤层开采形成的应力集中的影响,回采巷道支护的选择和维护相当困难,需进一步增加支护强度。通过多年的现场实践,对破碎顶板或煤壁较软片帮的地质条件下的煤巷掘进,摸索出了一些提高掘进效率保证安全生产的成功经验,取得良好效果。
二、破碎顶板煤巷的相关情况
巷道顶板破碎围岩变形量大，当支护不及时一和不合理时一，就会出现冒顶事故。当冒顶范围内的岩层为煤层时一，锚杆支护失效，锚网破裂，托板脱落，围岩失稳，甚至随着顶板离层冒落，两帮裂隙增大致发生片帮。因此，当巷道顶板岩层破碎时一，选择合理的支护方式具有重要的意义。晋神河曲煤炭开发有限公司沙坪矿是一座设计年生产能力240万t的大型现代化生产矿井，回采巷道为矩形断面，18204土作面运输巷、回风巷及辅助运输巷掘进过程中均出现顶板破碎带，掘进施土过程中不安全因素增多，造成很大的安全隐患。因此，基十巷道围岩力学参数测试，进行回采巷道锚杆(索)网祸合支护参数的数值模拟分析，为巷道支护提供科学的基础数据，对保证巷道施土安全、提高掘进速度、减少巷道维护费用、提高巷道断面利用率有重要的意义。
在上区段工作面推进过程中，顶板运动的发展过程分两个阶段，显著运动阶段和相对稳定阶段。在显著运动阶段，上覆岩层支承力不断发展变化，造成采空区侧煤体支承压力的变化,煤体发生较大变形。如果在显著运动阶段掘进巷道，则巷道容易产生变形破坏，不利于巷道维护。当上区段采场老顶触矸后,顶板运动处于相对稳定阶段，支承压力已经重新分布(图1)，煤体变形基本稳定。此时掘进巷道,则巷道不易变形破坏，易于维护。因此，上区段采场老顶触矸后顶板运动的相对稳定阶段为沿空掘巷的最佳时间。
2、巷道支护形式及选择。巷道支护是施工的一个重要环节，只有正确及时支护，巷道掘进工作才能正常进行。因此，选择合理的支护型式有着重要的意义。巷道支护参数的合理选择直接影响巷道支护效果和安全生产。
（1）锚杆支护。与传统的棚式支护相比，锚杆支护具有显著的技术经济优越性。锚杆支护可充分利用围岩的白承能力将载荷体变为承载体。一般的棚式支护属于“被动”支护，基本不具有初阻力，只是在围岩变形后，随着围岩变形的增加，支架支护阻力随之增加，而锚杆支护属于“主动”支护，在锚杆安装以后，锚杆即对围岩提供轴向或横向的支护阻力，并且随围岩变形支护阻力不断增加。
与棚式支护相比，锚杆支护更有利于改善巷道的围护状况，保持巷道围岩的长期稳定，在相同的地质条件下，锚杆支护的巷道围岩变形量通常要比棚式支护减少50%以上。但是锚杆支护对象的变形破坏特征非常复杂，这取决于煤体的力学特性和巷道周围的地应力场。对煤层变形要进行详尽测量并掌握变形规律。因为现场实测增加对巷道变形的了解，这也是任何一种可靠设计的基础。对锚杆支护效果进行详细的现场实测可以了解整个支护系统工作情况，从而对施工质量及有效性做到心中有数。
（2）巷道围岩的移近率。巷道围岩的移近率是反映巷道稳定性的综合指标。巷道围岩移近率的大小，不仅决定巷道在整个服务期限内维护的难易程度，而且涉及巷道支护形式的选择，也决定着巷道参数的选择。在巷道支护设计时，根据待设计巷道的具体地质条件和生产条件，求出巷道围岩移近率的预计值，有着十分重要的实际意义。
四、破碎顶板煤巷架棚支护的施工
1、开工前、班中和放炮后坚持按操作规程敲帮问顶，发现危岩随时找下。根据围岩性质、掘进工艺和支护形式，确定合理的控顶距离。当控顶区节理、裂隙发育，有隐性危岩时，必须缩小控顶距离，采取临时支护或锚杆支护。顶板破碎或托煤顶且煤壁较软片帮的地质条件，在掘进机无法正常掘进的情况下，采用放震动炮配合手镐刷帮，掘进机装煤出货的方法掘进。炮掘工作面应严格按钻眼爆破图表施工。放炮前加固迎头支架，放炮后及时支护。掘进中若发现有冒顶危险时，要及时采取有效措施控制好上顶。
2、炮掘工作面采用对围岩震动较小的掏槽方法，控制装药量及放炮顺序。放炮前和放炮后要对迎头及后路巷道进行检查，及时采取加固控顶措施或采用围岩固结及冒落空问充填新技术。通常方法难以通过的破碎带，可采用注浆固结或
化学固结技术。冒落空洞，可采用水泥骨料、化学发泡、金属网构件或气袋等充填新技术。顶板破碎掘进时，必须打撞楔控制顶板。遇有网兜、网下沉、破网或网上空洞区，必须采取措施处理好后再向前掘进。合理确定空顶距离及超前支护形式。在炮掘工作面，应根据围岩条件，采用前探梁超前支护、固定前探梁和铰接前探梁支护、托钩架梁无腿棚支护或锚杆超前支护等形式。
3、当向前片帮大于lm时，首先采用半园木或木板将空顶的范围支护好，然后用手镐刷帮，将支架的轮廓刷出(注意不要刷全断面，中间的煤尽量不要动)，手镐刷帮或打窝了的困难是放震动炮。每茬炮不超过3个眼，每眼不超过150g药，眼深控制在600-700mm之间。然后架棚子。第一步完成后当空顶距小于lm时，首先在棚梁上方打超前1.8m的管缝锚杆。沿巷道掘进的方向在棚梁上方用风钻(托煤顶时域风锤(顶板破碎时)打锚杆孔，锚杆孔尽量巷道平行，锚杆孔深度为1500士100m门飞然后在锚杆孔内插入1.8m的管缝锚杆。当管缝锚杆插入困难时，使用大锤向里楔入桩意管缝锚杆楔入部分不小于10Omm冲尺据顶板或煤顶的破碎程度可以将超前管缝锚杆的问距缩小到2OOmm桩意管缝锚杆在棚梁以外不能大于100mm。当使用超前锚杆可以完全的控制住顶板或煤顶时，可以适当地使用掘进机刷全断面，再配合超前锚杆正常掘进。
五、结束语
掘进工作面通过运用析架系统控制破碎顶板离层、掌握二次祸合支护时问适时锚索支护和对锚杆、锚索进行二次补强、加强顶板观测等措施，取得了良好效果。通过对破碎顶板煤壁较软片帮煤巷掘进架棚支护的总结分析，有针对性地提出的相应措施，在井下巷道掘进施工中得到广泛的应用，巷道顶板事故明显下降，安全、生产、效益显著，施工进度和规格质量得到进一步提高。
参考文献
[1]田瑞石，姚社军.锚杆与锚索联合支护复合顶板[j].煤炭科学技术，2004.32(1):70一72.
[2]康红普，工金华.煤巷锚杆支护理论与成套技术[M].北京:煤炭工业出版社，2007.