龙永贤 韦海军

（百色百矿集团有限公司 广西百色 533000）

研究巷道穿煤施工技术在煤矿下山掘进中的应用

龙永贤 韦海军

（百色百矿集团有限公司 广西百色 533000）

采矿业的飞速发展对采煤行业施工提出了新要求，而针对多种多样的采煤工艺，施工人员应该在确保采煤安全的情况下，提升采煤速度和采煤质量，为此，施工人员应该将煤矿的下山巷道看作开采煤矿的重要通道，将巷道穿煤施工技术应用其中，保证下山巷道采煤工作效率。本文通过分析巷道穿煤施工技术的支护方式及支护效果，探索提高巷道穿煤施工技术效率的建议，以期保证穿煤施工的质量，为我国的经济发展提供优质服务。

巷道穿煤施工技术；煤矿下山掘进；特殊地段

1 前言

当前，施工人员在进行煤矿开采的过程中，施工作业会在深度上不断延伸，而施工人员为了保证施工安全，施工安全对下山掘进大坡度巷道的安全支护提出了新要求，特别是正逆断层、破碎松软地带等特殊地段，施工人员必须保证这些特殊巷道地段使用支护方式的合理性和安全性。另外，由于煤矿呈层状成一定倾角埋藏于矿山中，因此，施工人员在煤矿下山掘进过程中常常遇到揭煤和穿煤现象。针对这些现象，施工人员应该克服地质构造的复杂性和困难性，使用合理的施工技术，保证施工质量和施工效率的同时，注重施工的安全稳定性。

2 巷道穿煤施工技术的支护方式

鉴于煤层与施工巷道掘进面垂直高度的距离各不相同，因此，施工人员在施工过程中，应该根据其距离和高度，合理调整施工支护方式。

2.1 揭煤前超前探测，调整揭煤前的支护方式

为了掌握煤层的厚度、倾角和煤层与施工巷道掘进面的距离以及煤层中瓦斯含量的参数，施工人员必须展开超前探测。在掌握了煤层与施工巷道之间的位置关系的基础上，及时调整施工的支护方式，才能有效的确保施工的安全性。而超前探测施工主要分为以下几步：①施工人员应该设置2个探测眼，并将探测眼尽量设置在靠近掘进面的位置上。而在设置探测眼时必须注意：探测眼应该与巷道顶底板垂直。②施工人员在掌握了巷道掘进坡度、掘进面与探测眼距离等数据的基础上，应该根据探测眼计算的数据计算煤层倾角和煤层与施工巷道掘进面的距离（沿巷道掘进方向），从而为支护方式的选择合理性提供有效参考。

2.2 根据实际情况，选择合理的揭煤支护方式

施工人员在揭煤时，应该根据施工的实际情况选择合理的支护方式。例如：当两帮为煤时，如果煤体松软，则容易出现片帮和漏顶现象：①施工人员应该采用双层100mm×100mm的金属网，并将金属网交错布置，保证巷道两帮成型。在此基础上，施工人员应该在每根帮锚杆托盘的后边配备木托盘，木托盘以200mm×200mm最佳，且锚杆螺母后面也要配备让压半圆球，以便在巷道来压后充分发挥让压作用。②为了提高支护强度，施工人员可以通过缩小帮锚杆间距的方式，增加锚杆支护密度，从而保证支护强度。③施工人员在进行爆破掘进作业的过程中，应该在煤体重新布置松动炮眼，并采用松动爆破与风镐开挖的相结合方式进行向前挖进。与此同时，施工人员应该注意，在布置炮眼时，巷道轮廓线500mm范围内不布置炮眼。

2.3 注意各项问题，选择托顶煤时的支护方式

当煤层上至巷道顶板或顶板以上时，鉴于煤体松软，容易出现顶板漏矸和漏煤现象，进而降低了原本的支护强度，使支护受到破坏甚至失效。与此同时，顶锚杆锚固段在煤层中会让锚固力下降，进而降低巷道的支护强度。由此可见，施工人员必须注意各项细节问题，在托顶煤时进行合理支护作业。例如：为了防止顶板煤层垮落，施工人员在开始爆破前，可以采用管缝式锚杆对巷道进行超前支护。而超前支护的距离必须必循环进度快，超前锚杆间距一般控制在200～400mm范围内为最佳，而锚杆与巷道顶板的夹角则控制在45～60°范围内，以便保证打入顶板煤层内的施工质量。

另外，针对煤层的永久支护，施工人员在进行岩石巷道锚喷支护施工时，可以采用70mm×70mm网目的顶网，并将网格交错搭接；在进行顶板托煤施工时，若顶锚杆锚入顶板岩石长度＜500mm时，施工人员可以利用锚索来代替顶锚杆。而锚索的长度取决于锚索锚固区在顶板岩石内的长度和巷道顶板在法线方向上与煤层之间的距离。一般情况下，锚索长度≥锚索锚固长度+外露长度+煤承载巷道顶板法线方向上的厚度+巷道顶板在法线方向上与煤层顶板那之间的距离，参见图1。

图1 锚索长度与支护设计图

3 巷道穿煤施工技术的支护效果

在开展了科学的矿压观测的基础上，从矿压观测信息（表1）来看有以下几点支护效果：

（1）在巷道完成开挖后60d（天）左右，穿煤巷道变形状态保持在稳定情况下，变化幅度较小，且与巷道支护轻度标准保持一致。

（2）从掘进面和煤层之间的位置关系来看，调整支护参数和支护方法可以为巷道成型提供重要保障，可以实现巷道长时间的稳定。

（3）鉴于在托顶煤施工中，顶板承受较大的下沉量，这就说明：煤矿想到在开展下上掘进施工以及穿煤施工的过程中，煤层上至煤矿巷道顶板后，产生了强烈的矿山压力，增加了维护顶板施工的难度。因此，施工人员应该结合施工现场的实际地质情况，及时调整支护措施，使支护材料与支护强度规范保持一致。

表1 矿压观测信息

4 提高巷道穿煤施工技术效率的建议

通过实验与研究，关于提高巷道穿煤施工技术效率，提出几点有效建议：

（1）在进行穿煤施工的过程中，施工人员采用松动爆破方式时，只在岩石内布置炮眼，若遇到较大的岩石，不能放大炮，但是可以采用多打眼，少装药的方式，进行爆破工作。

（2）在爆破施工完成后，锚杆的预紧力会受到爆破冲击波的影响，因此，施工人员应该重新紧固后巷顶板和两帮锚杆，以便降低爆破冲击波对锚杆预紧力的影响。

（3）采煤企业必须安排专业技术人员对矿压观测位置进行实时监督和检测，并对其测量数据进行分析统计，以便及时掌握顶板离层与巷道两帮位移变化情况，进而根据数据信息合理设计支护方式。

（4）在穿煤施工期间，施工跟班负责人应该对锚索、两帮锚杆等进行排查，一旦发现锚杆托盘变形或顶板下沉现象，应该及时采取相应的措施方法，保证支护的强度，保证施工人员的人身安全。

（5）为了防止锚索预紧力失效的情况出现，施工人员应该保证上一循环支护的锚索长度在合理范围内，合理范围是指：锚索外露实际长度应该保证在可以实现再次紧固的条件下。

（6）若穿煤施工期间，出现巷道围岩破碎，两帮变形严重等现象，施工人员必须明确产生问题的原因——锚网索支护无法满足巷道支护要求。在此基础上，施工人员应该采用架设工字钢棚、U型钢棚等工具来加大支护强度。

（7）针对三软煤层，施工人员在进行巷道穿煤施工时，应该对巷道围岩以及煤层进行提前注浆加固施工，以保证煤层的支护强度。

（8）在托顶煤施工中，施工人员可以通过锚索和锚杆相互调整更换的方式来加强支护强度。而利用这种方法，可以让煤层顶板支护使用的材料锚固于硬岩内，进而加强煤矿巷道围岩的支撑力，使顶板在来压情况下，充分发挥抗压效果。

5 结束语

总而言之，受到施工技术、机械设备等各方面因素影响，大部分采煤企业在煤矿下山掘进过程中，应用巷道穿煤施工技术仍然存在许多问题和缺陷。为了保证掘进施工工作的安全性和高效性，采煤企业必须不断改进施工技术方法，并立足于施工环境的实际情况，以多重防护方法，将合理的施工方式灵活应用于相应的施工工序中，以便为连续采煤和安全采煤提供重要保障。

[1]梁 波.煤矿下山掘进巷道穿煤施工技术探讨[J].煤矿现代化，2016，15（1）：117～118.

[2]宋成义.煤矿下山掘进巷道穿煤施工技术[J].中州煤炭，2014，17（9）：21～24.

[3]张亚飞，杨威，张恒旭.煤矿开拓掘进工程快速施工技术研究[J].河南科技.

[4]王上飞，孟献歌，苗良磊.岩巷穿煤施工技术要求浅析[J].硅谷，2014（20）.

TD353

A

1004-7344（2016）14-0165-02

2016-5-4

龙永贤（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事煤矿安全生产工作。

韦海军（1987-），男，助理工程师，本科，主要从事煤矿开采设计工作。