郭海洋
河南大有能源股份有限公司耿村煤矿
摘要：随着我国软岩矿井数目的不断增加，常规的巷道支护技术已经无法满足软岩巷道的支护需求，所以必须要加强对于软岩巷道的掘进围护进行全面的分析。通过运用外锚内注锚杆注浆加固、U型可伸缩支架以及射喷混凝土联合支护的方案，针对软岩矿井存在的问题进行针对性解决，保证软岩巷道围岩变形效果提高煤矿的经济效益。
关键词：松软破碎顶板煤层；煤巷支护技术；应用分析
由于煤层顶板松软煤层在阴雨天气会出现明显的膨胀现象，所以会造成整个巷道出现明显的破坏变形。传统的巷道支护技术和手段无法满足软岩矿井的支护需求，为此必须要加强对于矿井地质条件进行全面的分析，增强对于各项参数以及施工方法的综合运用，保证巷道围岩变形得到改善，提高煤矿安全生产的效果。
一、松软破碎顶板煤巷支护技术的方案
（一）支护方案
由于松软破碎顶板的亚粘土在阴雨天气下遇水会发生体积膨胀的情况，导致整个顶板出现严重下沉问题，造成巷道变形现象十分严重，不仅增加了返修率，而且也导致运输巷道掘进施工水平受到影响[1]。在针对松软破碎顶板煤巷的实际情况进行分析，结合软岩支护理论进行指导，通过外锚内注锚杆注浆加固、U型可伸缩支架以及射喷混凝土联合支护的方案不仅能够增强整个煤巷的性能，而且也可以使整个围岩凝结成为一体，增强整个围岩的强度。利用注浆锚杆注浆的方式也可以保证多层围岩形成统一的组合，增加整个支护的有效承载范围，提高支护结构的承载性能。
（二）注浆锚杆施工工艺
首先要针对锚杆进行钻孔，一般情况下,顶锚杆的钻孔头直径应该在42mm左右，所以成孔的直径范围应该在43-44mm，顶板钻孔深度应该在2.5m左右，钻孔完成之后必须要及时进行顶板注浆锚杆,根据煤矿的围岩实际情况进行判断，应该保证注浆的压力在24MPa左右，注浆量应该大于30-50㎏。
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二、松软破碎围岩巷道支护的原则
在针对松软破碎围岩巷道支护的过程中，必须要针对不同的围岩条件以及实际的环境条件进行判断，保证围岩的稳定状态。
首先在破碎围岩巷道如果出现松动变形的状态时，必须要及时的开挖，在巷道开挖之后如果发生强度破坏而产生松动变形区，则应该进行适当的控制，提高松动区岩体的支护能力。在这种情况下，依然可以保证围岩的平衡状态，所以破碎围岩稳定状态可以松动性稳定。
（一）及时支护原则
由于松软破碎顶板发生失稳的根本原因就是在支护初期因为刚度不足的关系，导致支架与围岩之间的平衡发生破坏，所以造成围岩没有经过支护就已经出现了变形，导致稳定状态受到严重干扰。为此必须要保障支护及时的建立。如果支护在开始发挥作用之前围岩就已经产生了较大的变形，在这一变形过程中围岩的变形很容易引发变形不均匀、围岩掉落的情况，导致巷道的断面形状不规范，加剧了支护结构受力不均的情况。为此必须要及时进行支护，保证支护在初期就能够产生预应力，避免围岩的变形，防止围岩强度破坏，减少整个支护的承载能力。
（二）可缩性支护原则
在进行松软破碎顶板，巷道支护设计是必须要保证支护，具有较强的伸缩性能，这样才能够保证支护，能够适应巷道围岩的变化特征。另外在锚固结构支护的使用时，应该避免支护与围岩压力平衡之前对支护系统产生的破坏影响。
（三）大工作阻力原则
一般来说，由于松软破碎，顶板碰到的松动变形，具有一定的可控性，所以能够有效的针对围岩大变形特征进行判断，保证支护可以产生较强的支护阻力，可以对围岩的大变形特征起到一定的制约功能，例如通过高强锚杆的方式，可以有效的避免围岩出现垮塌的现象，另外由于巷道变形失稳性也能够通过大工作阻力的支护进行控制[2]。
（四）整体加固原则
整体加固原则就是要针对整个松软破碎顶板巷道进行加固既能够保证围岩的整个安全性能，而且也能够提高松软破碎顶板巷道使用寿命在整体加固的过程中，原有的松动性稳定状态支护方案已经不适合现阶段的巷道围岩控制，所以必须要通过恰当的方式针对巷道支护进行改进。例如通过锚网、钢筋梁注浆以及喷射混凝土相结合的方式让整个锚固结构形成一个整体，保证整体加固的效果。利用金属网、钢筋梁等构件可以保证破碎顶板形成一个整体，并且具有一定的承载能力。通过利用锚固体的抗压以及抗剪切能力，可以抵消围岩的变形水平。
三、松软破碎围岩巷道支护质量监测
在巷道支护设计完成之后必须要加强对于巷道支护的监测，保证锚固支护设计的质量。
（一）支护巷道表面位移监测
在巷道支护质量监测时必须要针对锚杆支护巷道表面位移情况进行判断。首先利用十字布点法，针对巷道表面的位移进行观测。在开始前每隔30-50m左右设置一个观测点，当围岩条件较好时可以每隔50-100m布置一个观测点，这样就能够得到巷道表面围岩曲线变化图，根据相关的监测结果显示巷道顶板的最大移位移量大约在69mm，而两方的最大位移量应该在55mm，在七天之后该检测点的位移量没有明显变化，这样的检测结果就说明锚杆支护发挥出作用，对于巷道的表面变形情况起到了良好的控制效果[3]。
（二）顶板离层监测
在针对顶板离层监测的过程中可以利用顶板离层指示仪进行测量，与巷道表面位移监测相同沿着巷道的走向每隔30-50m布置一个测量点，从监测的结果来看。顶板在14d之后依然处于比较稳定的状态，并且顶板的最大里程值仅为13mm，说明在锚杆支护作用情况下，整个松软破碎顶板巷道的支护效果发挥出了应有的作用。
结论
通过针对松软破碎顶板巷道支护技术进行研究与应用能够保证顶板变形问题得到充分的解决，并且锚固区的内顶板也没有发现比较大的位移现象，威严的整个变化范围比较小。
参考文献：
[1]刘世江.弱胶结顶板破碎煤巷支护究[J].煤矿现代化,2018(06):169-171+175.
[2]娄东旺.松软破碎顶板煤巷支护技术应用[J].技术与市场,2018,25(07):148+150.
[3]孟庆彬,孔令辉,韩立军,李云,聂军委,李浩,高杰.深部软弱破碎复合顶板煤巷稳定控制技术[J].煤炭学报,2017,42(10):2554-2564.
[4]刘艳红.工作面淋涌水破碎顶板煤巷支护技术研究[J].山西焦煤科技,2017,41(Z1):61-63+121.
作者简介
郭海洋（1983-）.男，助理工程师，本科，现从事煤矿冲击地压管理工作。
论文作者:郭海洋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/28
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