“三软”煤层巷道掘进常见问题治理浅析

赵达明

【摘 要】煤矿开采过程中对于顶板岩层、主采煤层、煤层底板岩层都具备较软性质时就可以将其称为是“三软”煤层，此类煤层是软弱岩层煤层裂隙发育，整体构造相对复杂，论文对“三软”煤层巷道掘进过程中所存在的问题以及该如何保证掘进效率和掘进安全进行分析。

【Abstract】In the process of coal mining， it can be called "three soft" coal seam when the roof strata， the main mining coal seam and the coal seam floor rock have soft properties， this kind of coal seam is the development of coal seam fissures in weak rock seam， and the whole structure is relatively complex， In this paper， the problems existing in the roadway excavation process in the "three soft" coal seam and how to ensure the efficiency and safety of tunneling are analyzed.

【关键词】“三软”煤层;巷道掘进;常见问题治理

【Keywords】 "three soft" coal seam; roadway excavation; treatment of common problems

【中图分类号】TD82                                 【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）02-0145-02

1 引言

开滦东欢坨矿是骨干矿井，设计生产能力90万吨/年，其3204轨道顺槽掘进工作面是3200采区回采巷道，属三软煤层，巷道压力大、掘进工作面顶板破碎，直接顶有0. 5m泥岩，以上至稳定岩层为粉砂岩。巷道掘进过程容易发生掉顶情况，后期巷道变形严重，帮鼓现象明显。

2 问题及分析

2.1 地质条件方面

第一，“三软”煤层会对支护系统本身的抵抗弹性变形能力造成一定的影响，非常容易使得其能力不断下降，一旦支护系统周围每层压力不断提升达到系统强度极限时就会造成顶板弯曲下沉，煤层上覆顶板破碎，给挖掘工作带来非常大的影响，整体难度不断增加。

第二，三软煤层在揭露后非常容易受到周围环境的影响，出现风化现象，巷道煤壁以及锚杆效用都会受到不同程度的影响从而出现片帮、掉顶现象，影响到整体支护效果。

2.2 施工质量管理方面

在挖掘3204轨道顺槽过程中整体支护效果会受到生产施工质量、效率的影响，支护体和支护结构会受到影响出现不同程度的破坏，对支护安全造成影响的因素如下所示：

第一，在施工准备阶段图纸的设计工作非常重要，图纸本身的可行性和准确性将会直接影响到后期的施工建设质量，同时在施工过程中如果施工中存在实际施工和施工图纸不相符合的现象，如说炮眼位置偏离设定位置、周边眼和岩面之间留有缝隙，其和掘进面之间角没有呈现垂直，巷道整体成形效果相对较差，实际尺寸和原有设计规范中不相符合，尤其是在宽度上经常会出现超宽或欠宽的现象，使得煤壁应力逐渐集中对巷道结构造成影响，出现巷道变形或者是破坏。

第二，巷道高度会对支护系统带来非常大的影响和制约作用，尤其是锚杆以及锚索的角度无法和原有设计要求相符合，个别锚杆的预紧力不足，使得支护系统本身支撑力达不到支护效果，极为容易出现围堰脱落、煤壁应力集中、锚杆失效等现象，最终导致巷道变形无法继续使用。

3 对策与实施

巷道掘进过程中需要以中腰線为基础开展施工工作，从开滦东欢坨矿地质条件进行分析，它本身的煤矿覆盖区煤质强度低非常容易破碎，在按照巷道中心线开展巷道断面打眼布置周边眼过程中需要预留出一定的位置给巷道断面边界，方便能够精准控制装药量避免溜帮情况出现以及药量差异给巷道整体稳定性带来影响。在支护过程中为保障巷道成型能够更加圆滑、规则和平整，需要及时对巷道内欠挖状况的出现进行分析方便及时作出应对。

需要准确计算支护强度，并在悬吊理论基础之上准确计算出锚杆参数为锚杆选择提供相应的依据，保障锚杆间、排距能够更好地达到支护要求。开滦东欢坨矿3204轨道顺槽掘进工作面设计宽度为4300mm，冒落拱高度约为700mm，需要保障所有锚杆的长度达到2400mm，根据以上条件进行分析在支护过程中只需要保障排距、锚索株排距满足800mm×800mm就能达到相应的支护强度，保障巷道平稳性。

底部塑性区底角锚杆支护工艺的改进。软岩巷道支护理论认为，巷道底板对于一般软岩巷道来说是十分关键的施工部位所在，同时底板部位作为整个巷道的底部塑性区也非常容易被人们忽略，一般情况下，巷道无法实现快速稳定的原因之一就是受到巷道底板的影响。在实际工作开展过程中可以在底部塑性区两底角打设底角锚杆，有效加固部分底部塑性区，同时通过着重控制底角的方式来控制帮底。

提高支护工艺技术水平。锚杆支护工艺中对整个工艺成功与否起到关键性影响作用的就是支护的及时性，也就是该如何在最短时间内快速完成自稳时间限制下顶板揭露后的顶板支护工作，还有就是在顶板之后完成之后该如何在先上后下原则之下开展分布支护工作。一般情况下分布支护工作在开展过程中按照上、下帮最上一根锚杆紧跟迎头打设，其余滞后顶1～2个循环支护的顺序开展支护施工工作，提升整体作业的平行性。

4 结语

在整个巷道掘进过程中地质条件的分析以及掌握非常重要，这将会直接影响到整个工程建设的安全性和顺利性，有关于巷道掘进相关问题的解决以及分析都要建立在地质条件分析及其数据的基础之上，通过在支护过程中采取保障支护强度加强质量管理，提高支护质量、松动卸压等措施有效降低常见事故发生几率，提升掘进效率的同时还能够保障掘进的安全性，两帮移近量在250mm以内，围岩基本保持稳定，可以满足工作面回采使用要求。