三软煤层掘进支护技术探析

李茂成

摘 要：三软煤层是指在煤矿开采的过程中，遇到的顶板岩层、底板岩层以及主采煤层都比较的松软的煤层。由于三软煤层的结构比较复杂，因此在其发育的过程中容易产生裂隙，再加上煤层的顶板和底板都是软弱岩层，容易对煤矿安全生产带来隐患。为了预防事故的发生，必须采用先进的掘进支护技术，来提高煤矿掘进支护的整体质量。本文重点论述三软煤层的掘进支护技术。

关键词：三软煤层；掘进支护；技术分析

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0154-01

“三软”煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。煤层裂隙发育，构造复杂。三软煤层会影响到煤矿的支护系统，重点是减小弹性形变能力，较难对外力进行抵抗，倘若支护系统难以承受煤层压力，那么煤层顶板会弯曲和下沉，进而导致煤层上覆板的破碎，导致掘进、回采、管理难度的提升。倘若煤层是复合型的顶板，以上的要素会导致顶板和岩层的分离，导致大范围冒顶情况的出现，这严重地影响到掘进与开采的安全性。而怎样强化支护技术，确保正常地掘进三软煤层，这是当今要求分析的一个重要问题。

1 锚网喷临时支护技术

锚网喷临时支护技术的特点是掘进速度快、支护效果理想、成本低，因而是巷道支护技术的发展趋势。基于逐步地发展锚网喷临时支护技术的影响下，当今存在很多种形式的支护。在分析传统锚网喷临时支护技术的基础上发现，应当全面地思考临时支护，支护顶板只是最为基本的需要，还应当确保锚网支护有着较大的操作空间，进而便于施工，以及能够应用于倾斜巷道掘进中。为此，对于优化传统锚网喷支护技术来讲，需要在顶板锚杆端固定吊环，能够在吊环中移动前探梁。将顶紧螺杆安装在吊环底部，对放松与锁紧前探梁的效果进行控制。也能够借助顶紧螺杆和限位销的配合对前探梁角度进行调整，确保其接触顶板。

2 松帮让压支护技术

三软煤层当中支护巷道要求对变形煤层形成的压力与松动煤层自重压力进行承受，因此针对变形压力来讲，煤层重点体现为扩容剪胀变形和塑性流变变形。围岩在剪胀一期实现的变形压力在50%以上，这种情况下不释放压力，而凭借支护形成的阻力会使大量的财力、物力、人力耗费。松帮让压是在掘进巷道之后，围岩在剪胀一期的情况下对两帮进行松帮，借助主动松帮实现顶板和两帮接触的减小，实现围岩变形空间的扩大化，進而释放变形能，最终使支架的稳定性提升。结合松帮让压的操作原理，当今普遍应用人工透孔、打孔松帮、人工松帮卸压这几种施工方法。人工松帮让压是以确保支护安全作为前提条件，通过手镐从下到上将鼓出的围岩体剔除，保障顶板围岩和支架接触的稳定性。打孔松帮通过架柱支撑气动手持式钻机在巷道两边工字钢棚空隙中当中打三个孔，以及根据三软煤层的实际数据计算具体的参数。人工透孔是要求松帮人员对已经打好的孔进行定期地透孔，确保孔的通透。应用松帮让压技术防止了掘进巷道时候受到变形巷道的制约，从而便于维修巷道，以及实现维修巷道成本的大大减少。

3 锚杆（锁）支护技术

先前应用的锚杆面临相应的范围制约。然而，因为特殊的三软煤层具备较复杂的岩层，在操作中难以使锚杆单独支护符合掘进的需要。为此，有效地统一锚索与锚杆，在锚杆难以到达稳定岩层的情况下，其重点是对区内次生承载层进行破坏，确保围岩深部均衡地分布应力。这种情况下，锚索能够一起悬吊上部稳定岩层与下部不稳定岩层，在干预锚索的情况下实现预紧力的增加，从而结合岩层当中的不联系岩面（层理、裂隙、节理），实现了间断岩面摩擦力的增加，最终大大地提升了岩层的强度。事实表明，锚杆（锁）支护技术不但可以控制变形的巷道，而且实现了维修巷道费用的降低和工人劳动强度的减轻。

4 后退卧底法锚梁网支护技术

在掘进煤巷的时候往往会碰到较大落差的断层结构，这不仅会改变巷道围岩的特性，难以应用一般的支护技术，还会导致煤顶出现自燃的情况。为此，应用锚梁网支护技术，借助后退卧底法通过断层，不会导致撇顶煤情况的出现，从而有效地解决了顶煤自燃的问题，这无论是在经济上，还是在技术上，都是非常可行的，因而具备理想的社会效益和经济效益。借助后退卧底法锚梁网支护技术勿需挑顶，非常容易操作和施工。在掘进煤巷到断层面之后，由断层位置往后将锚索打在顶板上，开展首次的刷帮和卧底，安装断层面与两帮锚杆，再根据顺序开展第二次以及第三次的刷帮、卧底，安装断层面和两帮锚杆。如此一来，确保不会破坏断层面临近顶板的完整性，以及借助锚梁网直接性地支护顶板岩体能够实现更加理想的效果。拱形支架间以及锚梁网与拱形支架间的整体性形成，从而更加稳定地进行支护。并且，敷设拱形支架，对帮、高顶出现坠物的现象进行了处理。

5 结语

三软煤层由于其复杂的地址环境，在实际掘进工作中会出现很多不同的支护环境。锚网喷临时支护工艺、锚杆（锁）支护技术、松帮让压支护技术和后退卧底法锚梁网支护技术针对三软煤层不同的掘进环境进行支护，对于巷道的生产和安全起到保证作用。

参考文献

[1]郑锐.青东矿三软煤层巷道锚梁网支护技术[J].科技信息，2010（21）：105-106.

[2]索杰.三软煤层深巷掘进支护技术方案研究[J].煤炭技术，2007（10）：157-158.