松幫泄壓支護技術在27021運輸巷掘進中的運用

摘要：為了提高支架的抗側壓變形能力，本文從松幫泄壓支護技術的角度進行闡述，同時對該技術的創新點、應用情況、效果評價等進行分析，進而在一定程度上為在運輸巷掘進中應用松幫泄壓支護技術提供參考依據。

關鍵詞：支護技術 巷道掘進 創新

1 工程概況

27021運輸巷位于（河南能源焦煤公司中馬村礦）27采區西翼上部，北為東大巷，南鄰27041工作面采空區，西接25采區，東臨27軌道上車場；該巷道主要擔負工作面在回采時運煤、進風、行人任務。該工作面內地質構造簡單，煤質較軟，總體呈單斜構造。煤層產狀為N46-58°E/SE∠12-15°，煤層呈粉末狀和塊狀，黑色，厚度0.5-6.3m，變化較大。工作面上部煤層分叉，下部煤層合并，夾矸厚度0-16.8m，變化較大。該工作面水文地質條件較簡單，L8灰巖厚11.3～12.5m，L8灰巖到二1煤底距離為30-40.6m，L8灰巖水壓為0MPa，無突水威脅。預計掘進過程中，正常涌水量為0.1m3/min，最大涌水量0.2 m3/min。瓦斯情況：預計掘進時瓦斯絕對涌出量為0.3-0.6m3/min。

2 項目背景

①煤巷掘進過程中，由于巷道側壓比較大，巷道嚴重變形，從工作面掘進施工到回采要進行3～5次的翻修，對于當月掘進的巷道，通常情況下會出現巷道底鼓、棚腿內移、支架扭斜等現象，進而在一定程度上導致巷道高、寬不足，進而使得運輸和行人變的比較困難。巷道的變形一方面增加了維修費用，另一方面給礦井生產造成較大安全隱患。②為了降低巷道返修次數，保證生產安全進行，經礦領導、技術科和區隊領導進行研究，最終決定在27021運輸巷選擇松幫讓壓技術運用到煤巷掘進中。

3 實施內容

①巷道進行松幫卸壓時，施工地點距掘進頭不小于10m。②人工松幫卸壓：對巷幫棚腿外移，煤體鼓出，荊棍變形折斷處，人工由下向上逐棚使用長柄工具，除去鼓出巷幫煤體，刷幫深度距支架背部邊緣100mm，松幫至柱頭，松幫后對巷幫重新裱褙。③煤質較軟或人工松幫易造成巷道片幫時，采取打鉆孔卸壓，打孔使用ZQS-60/2.0S風煤鉆，卸壓鉆孔布置在工鋼棚擋間，每棚由上向下布置3個水平卸壓鉆孔，上部及下部鉆孔距頂、底板各200mm，鉆孔直徑：Φ42mm，孔深2m，鉆孔間距1m。④為防止煤體片幫，增加煤體粘度，對卸壓鉆孔進行注水，待卸壓鉆孔周圍煤體濕潤，滲水時為止。

4 創新點

所謂松幫卸壓就是一種支護技術，通常情況下就是將巷道周邊圍巖內的高應力轉移到巷道圍巖的深部，進而在一定程度上使高應力圍巖轉化為可支護的低地應力圍巖，進而防止圍巖變形。在松軟煤層煤巷中，松動煤巖層的自重力和變形壓力是巷道支護所承受的主要荷載，而松軟煤巷變形壓力主要通過擴容剪脹變形和塑性流變變形來顯現的。通常情況下，剪脹一期體積應變需要達到最大變形值的50%-60%，而圍巖處于剪脹一期時應讓其壓力得以釋放。

5 應用情況

松幫泄壓支護技術的作用，主要表現在：a擴大圍巖的變形空間，進而在一定程度上讓圍巖的擴容流動變形有一定的自由空間，將變形能進行釋放，進而減弱煤體對支架的荷載；b借助主動松幫的方式，在一定程度上削弱兩幫淺部煤體與頂板之間的接觸，進而向煤體深處移動巷道兩幫高應力集中區，改善支架的受力狀態，不斷提高支架的穩定性；c：通過主動松幫使巷道兩側的集中高應力快速向煤體深部轉移，減弱了巷道附近松軟底板所受的高剪切應力，并縮短了應力作用時間，減少巷道底鼓量。

6 效果評價

松幫卸壓支護技術的應用，一方面方便了巷道維修，避免了巷道變形對巷道掘進面掘進的困擾，另一方面提高了支護質量，降低了松幫讓壓單次維護費用。

目前，在我礦掘進、回采工作面中，松軟煤層掘進工作面松幫讓壓支護工藝已經得到推廣和使用，巷道維修人工工資每月節約5萬元，如果加上支護材料，維修費用每月可節約10萬元，為解決巷道受壓變形和實現快速掘進提供了保證。

參考文獻：

[1]宋建偉，李紅勛.分析復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術的應用[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2013（02）.

[2]王宏宇.錨桿+錨索在高應力特殊條件下巷道支護技術的應用及研究[J].價值工程，2012（09）.

[3]徐永平.小議深基坑支護技術在水利工程施工中存在的問題及解決措施[J].中國新技術新產品，2012（03）.