煤礦巷道支護與礦壓觀測的分析

（神東煤炭集團布爾臺煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209）

我國煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來越壯大，一些煤礦企業(yè)開始加強了對煤礦巷道支護與礦壓觀測的重視。常見的棚式支護被錨桿+錨索支護代替，這樣做使煤礦生產(chǎn)變得更加安全，可以說，錨桿+錨索支護技術(shù)的出現(xiàn)，具有十分突出的現(xiàn)實意義。錨桿支護已經(jīng)成為我國巷道支護的主要支護形式，解決了多數(shù)巷道支護問題。

一、慨述

錨桿+錨索支護與傳統(tǒng)棚式支護相比具有很多優(yōu)勢。錨桿+錨索支護可為煤礦節(jié)省更多的經(jīng)濟開銷，該種支護方式是采用主動的支護原理，在確保圍巖具有整體性和穩(wěn)定性的同時控制圍巖變形。當圍巖發(fā)生變形、位移或裂隙時，運用錨桿+錨索支護可使錨桿和圍巖緊密結(jié)合在一起，這樣就會對圍巖達到一種最佳支護效果。但在實施該項支護措施時，一定要確保錨桿+錨索支護的可行性，確保其安全性。在實施巷道錨桿+錨索支護作用時，一定要遵守較為經(jīng)典的“新奧施工法”，這一方法在中國應用非常廣泛，很多煤礦都已采用了該種方法進行巷道支護。首先要有嚴格的檢測體系，從設計、施工、檢測到最終的支護結(jié)果等，這一系列都應確保工程檢測的順利進行。此外，在對巷道支護進行觀測時還應充分考慮到其支護效果是否完善，只有將檢測數(shù)據(jù)控制在指定參數(shù)之內(nèi)才是符合規(guī)定的，這也是實現(xiàn)煤礦支護檢測的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之一。

二、礦壓觀測的方案

煤礦生產(chǎn)的危險性較高，應用巷道支護技術(shù)，能夠提高井下作業(yè)的安全性。在布置巷道時，相關(guān)人員應根據(jù)巷道力學研究，完成巷道支護的建設，現(xiàn)階段，使用頻率較高的支護技術(shù)，包括棚式支護、錨桿+錨索支護等，與棚式支護相比，錨桿+錨索支護具有諸多優(yōu)勢，例如，節(jié)省煤礦的經(jīng)濟開銷。錨桿+錨索支護的原理為主動支護，以保證圍巖穩(wěn)定為前提，對圍巖變形進行控制。試驗證明，無論圍巖出現(xiàn)裂隙、變形還是位移的問題，錨桿+錨索支護都能夠發(fā)揮出一定的作用。在對錨桿+錨索支護技術(shù)加以應用時，相關(guān)人員應重視以下幾點：其一，對設計、施工和支護結(jié)果進行檢測；其二，對巷道支護效果完善與否加以考慮，保證檢測數(shù)據(jù)始終在指定范圍內(nèi)。在進行巷道支護、礦壓觀測工作時，需要引起重視的部分，主要是觀測方法與設備。傳統(tǒng)觀測方法的觀測對象以巷道圍巖為主，一旦出現(xiàn)參數(shù)不準確的情況，就會給最終觀測結(jié)果帶來不可逆的影響。礦壓觀測的重點，首先是利用收斂計或通過“十”字觀測法觀測兩幫移近量，提高觀測的精確度；其次是利用多點位移計觀測圍巖徑向位移發(fā)生的變化；最后是利用多點位移計觀測頂板下沉量。除此之外，觀測內(nèi)容還包括：利用錨桿、錨索測力計，對錨桿、錨索的工作載荷進行測量；利用電子應變儀和測力錨桿，對錨桿的受力狀態(tài)進行測量。

三、礦壓觀測結(jié)果與分析

（一）巷道圍巖變形

在對巷道圍巖變形程度進行測量的過程中，人們經(jīng)常會考慮到位移和巷道深度的問題，在對巷道圍巖變形程度進行測量時通常都會采用多點位移計和收斂計同時運用，這樣就會對巷道變形狀況及周邊兩幫移近量有著更加準確的觀測。有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，一般情況下當最大位移量為15mm 時，前10d-20d位移變化最快，之后會逐漸趨近于平穩(wěn)。有關(guān)部門的調(diào)查結(jié)果顯示，巷道圍巖的最大范圍位移沿孔深將會達到0m-2m 左右。至于頂板位移計又有著自身的檢測結(jié)果，結(jié)果顯示，最大位移范圍沿孔深0m-5m 左右，大約20d 后趨近于平穩(wěn)。下面將會針對巷道圍巖變形的程度，將時間與位移的變化情況以表格形式呈現(xiàn)出來。

（二）錨桿、錨索受力狀態(tài)

1.錨桿、錨索工作載荷。錨桿、錨索在實際工作中會由于受到不同程度的力而出現(xiàn)工作超載的問題，一般情況下煤礦都會采用錨桿、錨索測力計觀測錨桿的工作載荷，這樣也會更有利于對錨桿、錨索載荷圍巖變形及應力變化特征的觀測。錨力增長的快慢與多少不僅與煤巖體性質(zhì)有關(guān)，還與時間有著很大關(guān)系。

2.錨桿、錨索軸向應力分布。當對錨桿、錨索軸向應力進行具體觀測時，就需對其各方面所承受的力進行觀測和分析，一般情況下煤礦主要會運用KDM—1 型測力錨桿配靜態(tài)電阻應變化觀測錨桿軸向應力變化。安裝方式一般都是測力錨桿采用快硬水泥錨固劑，當全長錨固為2.2m 長時，桿體兩側(cè)將會出現(xiàn)6個測點，共計12個點。當測力錨桿安裝好后，就應對錨桿的軸向應力進行測量。將拉伸引起的長度變化與力度之間的比例掌握好，然后運用參數(shù)公式進行計算。

結(jié)論：

通過觀測可發(fā)現(xiàn)，在巷道頂板部分，雖然頂板完整但通常較薄，在巷道頂端存在著很多巖層，有關(guān)研究結(jié)果顯示，這些巖層強度非常大，且有非常穩(wěn)定的老頂，其深度一般都會達到5m 以上。所以這時就應采取一些措施來起到支護作用。很多煤礦都會采用錨索補強支護措施，這樣會起到很大的作用，其中錨索的長度都會達到6m 左右，因為長一些的錨索能加大錨桿之間的排距，在保障煤礦安全生產(chǎn)的情況下還能確保其經(jīng)濟效益。

對錨桿受力進行分析發(fā)現(xiàn)，在受力時，其數(shù)值變化往往非常復雜，其復雜程度不僅僅在表現(xiàn)在峰值大、接近錨桿屈服極限，應加大桿體直徑，在這些眾多因素中，錨桿受壓時對頂板的壓力最大，很多煤礦實際應用時，都會選擇運用直徑為22mm 的螺紋鋼錨桿，并將錨固長度加大。

如今我國很多煤礦企業(yè)在實際生產(chǎn)和發(fā)展中，都缺乏對于巷道支護和礦壓的檢測等內(nèi)容，加強對煤礦巷道的支護與礦壓管理將會為煤礦正常生產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)。在未來發(fā)展中，煤礦企業(yè)將會成為我國主要的發(fā)展企業(yè)，而加強對煤礦企業(yè)日常作業(yè)中的管理和檢測工作是一項較為基礎(chǔ)的工作，只有不斷提升企業(yè)的管理和觀測能力，才會為實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。