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煤矿深部开采巷道支护设计研究 Study on Support Design of Roadway in Deep Mining of Coal Mine 赵丰 山西煤炭运销集团四通煤业有限公司， 山 西 临 汾041000 Z H A O F e n g Shanxi Coal Transportation and Marketing Group Sitong Coal Industry Co. Ltd. , Linfen 041000, China 【 摘i要 】结合实际， 对煤矿深部开采巷道支护设计要点进行分析， 阐述了煤矿深部幵采巷道支护设计的重要意义， 在总结煤矿深 部巷道支护破坏形式的同时， 对煤矿深部幵采巷道支护设计需要把握的内容进行详细的论述， 希望通过分析， 能够给相关领域的研 究者提供一点参考， 以提高我国煤矿开采的发展水平。 【Abstract 】 Combined with the actual situation， this paper analyzes the key points of the support design of the deep mining roadway, expounds the important significance of the support design of the deep mining roadway, and at the same time summarizes the failure s of the deep mining roadway, discusses in detail the contents that need to be grasped in the support design of the deep mining roadway. I hope that through the analysis, it car provide some reference for the researchers in related fields, in order to improve the development level of coal mining in China. 【 关键词】煤矿深部开采;巷道支护;设计;研究 【Keywords 】 coal mine deep mining; mining roadway support; design; study 【 中图分类号】T D353 【 文献标志码】 A 【 文章编号】 1007-9467 202004-0256-03 [D O I] 10.13616/j.c n k i.g c js y s j.2020.04.087 工程建设与设计工程建设与设计 Construe lion Design For Project 1 引言 为了使煤矿深部巷道开采能够有序的开展，进行必要的 巷道支护设计有着非常关键性的作用。深入分析和研究煤矿 深部巷道支护设计方案，可以使企业的管理人员能够充分地 了解煤矿具体情况， 切实提升资源利用率。因此， 本文重点分 析煤矿深部巷道支护设计的实际情况， 提升设计水平， 最终可 以促进煤矿开采领域的高速发展。 2 煤矿深部开采巷道支护设计的重要意义 深入研究煤矿深部开采巷道支护设计，可以更好地实现 【 作 者 简 介 】 赵 丰 1989， 男 ， 山西尧都人， 助理工程师， 从事煤矿 幵采设计与研究。 煤矿内部各项资源的有效利用，同时能够有效地改善生态环 境质量。 在巷道开采的阶段中， 设计人员需要进人到施工现场 对整体的煤矿岩土情况进行了解，从而在设计阶段能够把岩 体三箱应力转变为双向应力，确保煤矿深部的能量能够有效 释放， 减少应力对结构产生受力的不利影响。 在煤矿深部开采 中， 结构中的压力和施工应力会受到压力的影响， 会导致岩土 破裂的现象。 因为对开采巷道支护设计进行研究， 对提升整体 深部结构的承载力有积极作用， 巷道施工环节,设计人员需要 进人到现场了解煤矿深部岩土的具体状况，将岩体三向应力 直接转化成为两向应力， 确保煤矿深部的能量能够有效释放， 避免给内部的围岩结构造成不良的影响。煤矿深部巷道受到 结构内部空间的压力与施工等问题的影响，会导致岩体出现 破裂的问题， 无法保证现场施工进度。因此， 煤矿深部开采巷 256 道支护设计人员应该采取必要的措施来提高承载性能，避免 在开采中出现裂缝的问题W。 3 煤矿深部巷道支护破坏形式 在实践过程中，煤矿深部巷道支护破坏形式主要是由于 项目地质不同， 存在很多种形式,以下对这些形式进行分析。 3 .1巷 道 围 岩 变 形 量 大 煤矿深部巷道破坏问题出现的主要原因就是巷道周边土 地结构存在破裂的危害， 如果存在破坏严重的情况， 会导致非 线性变形问题的出现， 煤矿深部资源无法有效地开采和应用。 煤矿深部巷道周边分布着大量的岩体材料，如果不能有效地 处理， 会导致周边岩体损坏比较严重， 导致岩体变形量过大， 最终造成巨大的事故问题。为了能够有效地缓解煤矿深部巷 道的变形问题， 一般需要应用锚柱支护的结构形式， 在航道周 边区域设计锚柱结构， 可以避免周边岩体变形,具备较高的承 载性能。 3. 2锚 杆 失 稳 在煤矿深部开采巷道支护设计环节， 设计人员根据实际 情况应用锚杆、 锚索联合使用的方式,其可以有效地预防巷 道周边岩体损坏的情况。在具体操作环节， 为了确保锚杆、 锚索的应用性能得到提升，设计人员要选择合适的锚杆与 锚索支护技术参数,提升其结构强度性能。如果煤矿深部巷 道破裂的范围比较大， 而 锚 杆 、 锚索支护性能比较差， 就会 导致安全事故的发生， 造成巨大的损失。煤矿深部巷道支护 结构损坏很多都是因为锚杆支护效果较差，进而导致周边 岩体脱落的问题， 锚 索 、 锚杆支护性能难以达标， 支护效果 无法发挥出来。 3. 3巷 道 底 鼓 损 坏 煤矿深部巷道开采施工环节，因为巷道底部位置通常不 会设置支护结构形式， 在底部应力集中的情况下， 会导致结构 损坏严重的情况， 开采工作难以顺利进行。 巷道底鼓是进行煤 矿深部巷道开采的关键性位置，一般而言， 如果巷道和工作面 距离在l〇 〇 m 的情况下， 会导致巷道底鼓问题的存在。在开采 实施环节， 如果不能有效地处理上述问题， 会造成掘起后底的 情况发生， 严重影响开采工作的效率和质量， 还会大大缩短巷 道使用年限。因此， 煤矿深部巷道设计工作人员在设计时， 要 结合实际情况采取必要的预防处理措施，进行必要的底部预 防处理， 消除底鼓的问题[ 2 1 。 工程施工技术 Construction Technology 4 煤矿深部开采巷道支护设计实例分析 4 .1工 程 概 况 某煤矿企业处在我国西部地区中，开采深度可以达到 1 100m左右， 在具体开采环节， 某地区域内的巷道损坏极为严 重 ， 在开采范围内巷道需要进行每年3 次的维修。因为整个开 采范围内， 变电所供电无法达到正常使用的需要， 严重阻碍了 深部巷道开采工作， 同时也会导致支护安全无法保证。为了消 除这些问题， 煤矿开采单位在逐步进行新掘巷道施工环节， 要 进行巷道断面优化配置， 一般确定为宽度3.8m、 高 3.6m。因为 巷道位置上的稳定性无法达标，工作人员应该进行必要的维 护与管理， 可以改善原有拱形结构形式,应用三心拱或半圆拱 型的结构形式。断面优彳W节 ，设计人员要加强高度尺寸控 制,保证在3.5m 以上。 为了能够全面提高支护的安全性， 避免过多维修,煤矿单 位应该选择使用高质量的支护施工材料，可以大大提升支护 结构的性能。因为煤矿深部巷道开采周边岩体结构变形比较 严重,设计人员在明确设计方案的过程中， 应该合理选择支护 结构形式， 并且应用高性价比的支护施工材料,以提升资源的 利用率。此外,施工材料应该使用统一性的， 可以大大提升结 构的稳定性。 一旦发现存在任何支护损坏的情况， 及时与生产 厂家联系， 并且及时采取必要的措施以提升结构性能1。 4 .2支 护 与 断 面 设 计 锚杆、 锚索等支护方式是煤矿深部巷道开采常用的方式， 通过应用这种支护方式能够提升整体的结构能力。在具体施 工中， 针对损坏严重的位置， 则可以采用钢丝网、 钢筋梯子梁 等形式对其进行支护。同时， 还可以采用泥浆注人的方式在巷 道周边区域防护。 通常， 锚杆需要选择使用左旋螺纹锚杆材料， 其长度在 2 300mm、 直径为23 mm， 描索长为6 200mm 〇销 杆 丨 日 J隔距离 般以850mmxl 100mm为宜， 铺索间距与排距控制在1 700mmx 2 100mm为宜。锚杆托盘通常需要应用350mmx450mmx9mm 的钢板来制作支护结构， 可以全面提升护顶效果,锚索托盘应 用的是长380mm的 U18型钢材料进行制作，需要把钢筋梁 和金属网来进行护顶施工， 然后进行喷浆操作， 并且要严格控 制喷架施工厚度。 从工程的实践经验分析可以发现，煤矿深部巷道开采环 节 ， 进行必要的巷道断面优化配置， 可以提升开采工作效率和 257 质量。从断面的具体情况分析可以发现， 进行必要的优化， 可 以使内部结构应力更加均匀，使巷道承载性能得到有效的提 升。 巷道底角需要设置弧形的结构形式,要随时监测周边巷道 内部应力变化倩况。 本次的煤矿深部巷道开采环节， 采用优化 断面的形式， 可以大大降低结构的剪切应力， 底鼓问题也得到 有效的缓解， 综合效果比较好。 4. 3 实 验 结 论 为了能够全面提升结果的正确性，在煤矿生产单位设计 中确定为弧形底角的巷道断面结构形式。 在运输环节,可以将 巷道断面确定为直角形。 在本次煤矿的开采过程中， 因为巷道 支护参数和方式比较明确，进行周边岩体结构变形数据的监 测， 可以使最终结果更加准确。具体的数据详见表1。 表 1煤矿深部巷道岩体变形情况 工程建设与设计 Construe tion Design For Project 样本 序号 直墙拱巷道两侧 相对位移/m m 弧形拱道两侧 相对位移/m m 121 210 333 煤矿深部开采巷道周边岩体结构出现损坏的主要原因就 是支护损坏， 为了能够全面提升支护结构性能,设计人员要充 分了解巷道周边岩体结构的变形量，适当地增加锚杆长度尺 上接第2 5 5页） 4. 5 完 善 制 度 建 设 公路沥青路面施工中要根据实际状况制定完善的管理制 度 ， 保障各项工作有序开展， 也为规范施工行为， 提升管理意 识奠定基础。 在实践中合理应用智能化管理模式,对施工现场进行全过 程的监督管理， 根据制度标准强化建设， 充分保障工程质量。 5 结语 公路工程沥青路面是现阶段公路路面的常见形式。在沥 青路面施工中要根据施工技术以及规范要求强化施工管理, 充分保障沥青路面质量。 通过科学的方式强化质控管理， 加强 对沥青的应用量以及温度等因素的控制，充分提升沥青路面 质量， 为社会经济的持续发展奠定基础。 【 参考文献】 【1】王余盼.公路沥青路面基层施工技术要点及质量控制措施m .中外 企业家， 201936102-103. 258 寸。此外， 还应该将巷道底部设置为弧形底角的形式,从而避 免应力集中的问题出现， 消除底鼓问题,确保巷道更加安全和 稳 定 5 结语 综上所述， 深入研究煤矿深部巷道幵采设计方式， 可以提 升幵采的工作效率和质量， 使开采工作顺利进行， 可以全面提 升经济效益和社会效益， 促进我国煤矿开采领域的高速发展， 推谢土会进步。 dip 【 参考文献】 【1】章勇， 胡华.煤矿深部开采巷道支护设计研究[J].低碳世界， 201726 28-29. 【 2 】 张文龙.关于煤矿巷道支护技术的思考m.建筑工程技术与设计， 201718425-426. 【3】房新亮.煤矿巷道支护技术的若干思考[J].中国高新技术企业，2015 18 174-175. 【 4】 曾祥林.对煤矿安全生产技术管理的研究[J].科学中国人， 20151 128-129. 【 5】 赵伟.浅谈复杂地质条件下巷道支护技术[J].当代化工研究,20196 146-147. 【 收稿日期】 2020-02-12 【 2】 孙辉.公路沥青路面施工技术及质量控制措施[几工程建设与设计 下半月刊， 20199 166-167. 【 3】 马炳成.公路沥青路面施工技术要点及质量控制措施[J].四川水泥， 2019946-48. 【 4】 陈伟超.论公路工程沥青路面施工技术与质量控制措施[J].工程建 设与设计上半月刊,20198308-310. 【 5】 王梅书.公路工程沥青路面施工技术与质量控制措施[J].交通世界， 201922 50-51. 【6】陈明葛.公路沥青路面基层施工技术要点及质量控制措施m . 交通 世界， 20191310-11. 【 收稿日期】 2020-02-20