三軟煤層掘進支護技術探析

李茂成

摘 要：三軟煤層是指在煤礦開采的過程中，遇到的頂板巖層、底板巖層以及主采煤層都比較的松軟的煤層。由于三軟煤層的結構比較復雜，因此在其發育的過程中容易產生裂隙，再加上煤層的頂板和底板都是軟弱巖層，容易對煤礦安全生產帶來隱患。為了預防事故的發生，必須采用先進的掘進支護技術，來提高煤礦掘進支護的整體質量。本文重點論述三軟煤層的掘進支護技術。

關鍵詞：三軟煤層；掘進支護；技術分析

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）08-0154-01

“三軟”煤層指煤礦開采中遇到的軟的頂板巖層、軟的主采煤層和軟的煤層底板巖層，一般情況下，具有三軟特征的煤礦煤層和頂底板均為軟弱巖層。煤層裂隙發育，構造復雜。三軟煤層會影響到煤礦的支護系統，重點是減小彈性形變能力，較難對外力進行抵抗，倘若支護系統難以承受煤層壓力，那么煤層頂板會彎曲和下沉，進而導致煤層上覆板的破碎，導致掘進、回采、管理難度的提升。倘若煤層是復合型的頂板，以上的要素會導致頂板和巖層的分離，導致大范圍冒頂情況的出現，這嚴重地影響到掘進與開采的安全性。而怎樣強化支護技術，確保正常地掘進三軟煤層，這是當今要求分析的一個重要問題。

1 錨網噴臨時支護技術

錨網噴臨時支護技術的特點是掘進速度快、支護效果理想、成本低，因而是巷道支護技術的發展趨勢。基于逐步地發展錨網噴臨時支護技術的影響下，當今存在很多種形式的支護。在分析傳統錨網噴臨時支護技術的基礎上發現，應當全面地思考臨時支護，支護頂板只是最為基本的需要，還應當確保錨網支護有著較大的操作空間，進而便于施工，以及能夠應用于傾斜巷道掘進中。為此，對于優化傳統錨網噴支護技術來講，需要在頂板錨桿端固定吊環，能夠在吊環中移動前探梁。將頂緊螺桿安裝在吊環底部，對放松與鎖緊前探梁的效果進行控制。也能夠借助頂緊螺桿和限位銷的配合對前探梁角度進行調整，確保其接觸頂板。

2 松幫讓壓支護技術

三軟煤層當中支護巷道要求對變形煤層形成的壓力與松動煤層自重壓力進行承受，因此針對變形壓力來講，煤層重點體現為擴容剪脹變形和塑性流變變形。圍巖在剪脹一期實現的變形壓力在50%以上，這種情況下不釋放壓力，而憑借支護形成的阻力會使大量的財力、物力、人力耗費。松幫讓壓是在掘進巷道之后，圍巖在剪脹一期的情況下對兩幫進行松幫，借助主動松幫實現頂板和兩幫接觸的減小，實現圍巖變形空間的擴大化，進而釋放變形能，最終使支架的穩定性提升。結合松幫讓壓的操作原理，當今普遍應用人工透孔、打孔松幫、人工松幫卸壓這幾種施工方法。人工松幫讓壓是以確保支護安全作為前提條件，通過手鎬從下到上將鼓出的圍巖體剔除，保障頂板圍巖和支架接觸的穩定性。打孔松幫通過架柱支撐氣動手持式鉆機在巷道兩邊工字鋼棚空隙中當中打三個孔，以及根據三軟煤層的實際數據計算具體的參數。人工透孔是要求松幫人員對已經打好的孔進行定期地透孔，確保孔的通透。應用松幫讓壓技術防止了掘進巷道時候受到變形巷道的制約，從而便于維修巷道，以及實現維修巷道成本的大大減少。

3 錨桿（鎖）支護技術

先前應用的錨桿面臨相應的范圍制約。然而，因為特殊的三軟煤層具備較復雜的巖層，在操作中難以使錨桿單獨支護符合掘進的需要。為此，有效地統一錨索與錨桿，在錨桿難以到達穩定巖層的情況下，其重點是對區內次生承載層進行破壞，確保圍巖深部均衡地分布應力。這種情況下，錨索能夠一起懸吊上部穩定巖層與下部不穩定巖層，在干預錨索的情況下實現預緊力的增加，從而結合巖層當中的不聯系巖面（層理、裂隙、節理），實現了間斷巖面摩擦力的增加，最終大大地提升了巖層的強度。事實表明，錨桿（鎖）支護技術不但可以控制變形的巷道，而且實現了維修巷道費用的降低和工人勞動強度的減輕。

4 后退臥底法錨梁網支護技術

在掘進煤巷的時候往往會碰到較大落差的斷層結構，這不僅會改變巷道圍巖的特性，難以應用一般的支護技術，還會導致煤頂出現自燃的情況。為此，應用錨梁網支護技術，借助后退臥底法通過斷層，不會導致撇頂煤情況的出現，從而有效地解決了頂煤自燃的問題，這無論是在經濟上，還是在技術上，都是非常可行的，因而具備理想的社會效益和經濟效益。借助后退臥底法錨梁網支護技術勿需挑頂，非常容易操作和施工。在掘進煤巷到斷層面之后，由斷層位置往后將錨索打在頂板上，開展首次的刷幫和臥底，安裝斷層面與兩幫錨桿，再根據順序開展第二次以及第三次的刷幫、臥底，安裝斷層面和兩幫錨桿。如此一來，確保不會破壞斷層面臨近頂板的完整性，以及借助錨梁網直接性地支護頂板巖體能夠實現更加理想的效果。拱形支架間以及錨梁網與拱形支架間的整體性形成，從而更加穩定地進行支護。并且，敷設拱形支架，對幫、高頂出現墜物的現象進行了處理。

5 結語

三軟煤層由于其復雜的地址環境，在實際掘進工作中會出現很多不同的支護環境。錨網噴臨時支護工藝、錨桿（鎖）支護技術、松幫讓壓支護技術和后退臥底法錨梁網支護技術針對三軟煤層不同的掘進環境進行支護，對于巷道的生產和安全起到保證作用。

參考文獻

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