关于巷道掘进的支护与矿压监测研究

关于巷道掘进的支护与矿压监测研究

秦胜华

山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西省晋城市048200

摘要：随着我国社会煤炭需求的增加，煤矿的开采力度也不断增大，许多先进的设备和掘进技术等也应用其中。但是随着开采深度的增加，在开采难度增加的同时也增加了巷道掘进中的风险，这就需要根据掘进巷道的用途以及实际的井巷布局来进行支护方式的选择，根据相关的矿岩监测内容和要求进行矿压监测工作的有效实施。

关键词：巷道掘进；支护；矿压监测

1引言

在我国经济快速发展的过程中，对于煤炭能资源的需求量也在不断增加，给煤矿企业带来加大的压力。在煤矿生产中，巷道开掘是比较重要的工程，而且通常由于巷道所在地区地质条件较为复杂以及煤炭开采的特点而具有较高的危险性。这就需要在巷道掘进过程中通过科学的支护措施来确保开采空间围岩的稳定性以及掘进作业的安全性。此外，在巷道支护以及掘进作业中还需要按照规定的流程进行矿压监测，分析和总结矿压规律来对空顶作业进行避免来降低巷道掘进中的事故概率。

2掘进巷道的用途及支护种类

在煤矿开采生产中的掘进巷道主要有工作面运料巷、工作面回风巷以及工作面运料石门等，其中工作面云料想是在进行巷道回采过程中用于设备和材料运输、通风以及行人的重要通道；工作面回风巷则是在巷道掘进和工作面回采时起到回风作用的主要通道。各工作面运料石门则主要是起到在掘进和回采过程中进行行人和运料作用的巷道。按照不同巷道以及石门用途的不同，在以上过程中可以选用不同的支护方式，目前比较常用的支护方式有锚喷支护、锚杆支护金属拱形支护、金属拱形无腿支护、梯形支护、前探支护、盘式支护等。而按照支护时间划分可以将支护形式分为永久性支护、临时性支护以及超前性支护三种。

3井巷布局分析

在巷道掘进过程中进行支护方式的选择和矿压监测工作之前，首先需要对巷道的总体布局进行全面掌握。现场技术和管理人员需要熟悉巷道布置和工作面的平面布置情况，主要包括运料石门、回风石门以及运料巷的走向、长度、方位角度以及轨道下山开口位置等。还有掘回风石门距离与通风下山的贯通方式。与通风下山贯通后，再按原设计方位明确掘运料石门距离，拐线沿方位角度、掘进长度。见煤后，按方位角度、掘运煤通路距离与运煤下山贯通。在运煤通路内沿方位角掘运料巷长度，掘进至切眼上端位置等等。

4矿压监测内容

4.1矿压监测的内容

在巷道掘进过程中，矿压监测的主要内容包括初锚扭矩、锚拔力、锚杆受力、顶板离层、围岩变形参数等内容。而且根据不同的矿岩监测方式也具有不同的监测重点和内容。以日检方式来说，其主要的检测内容就是以上各项参数和数据，检测的方式就是在本矿区中的专职监测人员对上述参数进行检查，然后重点对当天施工的锚杆进行抽检，针对初锚扭矩的检查数量不应少于当日施工数量的30%，并且需要进行一组锚拔力的抽检。此外需要技术人员每天都要对锚杆测力计、顶板离层监测仪以及围岩变形量的数值进行查看和记录。而对于抽检工作来说，具体的检测执行人员就是安全监督管理部门或技术部门的监测组，通常需要按照每月检查一次的方式对煤锚巷道进行监测。通常需要每30m就要进行3排初锚扭矩的检查，以及一组锚拔力的检查。也需要对其中的锚杆测力计、顶板离层监测仪以及围岩变形量进行观测。在以上日检以及抽检的过程中，不仅需要对上述参数进行观测，还需要做好相应的记录，如果其中的初锚扭矩和锚拔力的检测合格率低于100%就需要对不合格的原因进行分析，然后采取补打锚杆、二次紧固或者架棚补强支护等措施来进行修复。针对其中的锚拔力测试，通常不进行破坏性的测试，在进行锚拔力试验时只需将拉拔力加载至设计数值的90%即为合格。此外在巷道掘进中进行锚网索支护时，需要在间隔10~20m的距离之内进行监测信号木点桩的设置，此木点桩的直径应该在120~140mm，并且对所设置的木点桩进行编码，且对于出现压折问题的点柱进行故障分析和相应的加强支护处理。

4.2矿压监测程序

对于顶板离层仪的安装，此指示仪的深基点需要安装在稳定岩层中进行确定，其通常深度在6.5m左右，而浅基点则位于距离锚杆锚固端点1.8m深度的位置附近，而且在对监测仪器进行安装时应该将其安装在巷道顶板的中央位置，安装的间距应为30~50m左右，如果是安装在巷道开口、岔口以及断层地质构造带等位置，则应适当缩小安装间距。如果是直巷锚网，则需要在5~10m的位置进行第一组监测仪器的安装，而且在安装上述监测仪器的过程中需要同时进行自动监测报警装置的安装。

在上述监测仪器安装完成之后，需要安排专人对监测仪器进行观测，在顶板离层仪安装完成之后，需要连续7天每天都要进行三次观测，7天之后如果所观测的深基点数值变化量在10mm以下，并且浅基点的数值变化在30mm以下，就可以按照正常的观测频率进行持续观测，即每天观测一次即可。但是如果在正常观测时发现深基点的数值变化超过20mm，或浅基点的数值变化超过40mm时就需要向上级汇报并且对巷道进行加固支护。在正常的观测过程中也需要每班人员对观测结果进行记录，然后由上级部门的技术人员对数据进行分析，然后根据顶板的变化情况对支护参数和支护方式进行改进和优化。

在对离层指示仪的数据进行观测的同时需要做好相应的记录，而且需要对顶板和两帮围岩的移动情况进行观察，如果出现离层超限、围岩变化异常、巷道出现严重变形时就需要将工作人员进行紧急撤出并且进行上报和原因分析，并根据实际情况来采用加大锚索或者进行加大木点桩的方式进行加固。此外，在进行巷道掘进的过程中，需要在煤掘进15~20m左右或者进行300根左右的锚杆的安设之后就需要进行一次锚杆拉拔力的试验，俄日企鹅此试验需要进行两组样本的抽检，且每组样品不应少于3根。而对于锚索来说，则需要在掘进15~20m之后进行锚索的拉拔试验，抽检样品为一组，其中包括顶帮锚索各一根。还要进行相应的螺母扭矩力的试验，且需要每班进行一次。对于上述试验结果显示不合格的就需要停止当班作业并且进行原因查找和相应措施的实施。

如果在巷道掘进中采用锚杆支护的方式，则需要进行顶板岩性探查作业以及支护效果的监测作业，并且按照上述作业的要求进行各类监测仪器和工具的配备和设置。具体的说就是通过顶板离层仪的数值观测情况来对顶板岩性进行探查，主要是对岩性变化情况、煤线以及含水情况进行探查。

5结语

目前在煤矿开采规模不断扩大以及开采深度不断增加的同时，煤矿开采难度不断增加，而且也推动了煤矿开采生产中机械化和自动化水平的提高，但是生产效率提高的同时，井下的复杂状况也增加了煤矿生产的安全风险，这就需要根据煤矿井下巷道具体情况和井巷布局来确定所需要的支护方式，通常需要将多种支护方式进行综合运用，然后在工作面进行掘进作业的同时对矿压进行密切监测，然后根据监测结果来对支护参数和方式进行优化和改进，确保煤矿开采生产的安全，保证工作人员的生命安全以及国家的矿产资源安全。

参考文献：

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