现代煤矿支护中双网支护技术的应用

现代煤矿支护中双网支护技术的应用

曹阳

鹤壁煤电股份有限公司第八煤矿   河南省   458000

摘要：随着煤炭资源的逐渐枯竭，采煤工作面逐渐向纵深延伸，采煤深度和难度逐渐增大。同时，煤矿开采难度的增加也使矿山地质环境更加复杂和不稳定，对采煤工作面的支护提出了更高的要求。双网格支护技术在采煤工作面中的应用就是在这种背景下发展起来的。煤矿双网支护技术采用锚杆和钢筋混凝土结构进行支护加固，确保了采煤工作面的安全和顺利回采。采用这种支护方法，可以在短时间内实现工作面的安全开采，有效降低开采过程中的支护时间和成本，提高了采煤效率和经济效益。本文重点探究现代煤矿支护中双网支护技术的应用。

关键词：现代煤矿；煤矿支护；双网支护技术；技术应用

中图分类号：TD353文献标识码：A

引言

煤炭开采工程是一个复杂的过程，煤炭可以为世界各地的各种应用提供能源和原材料。该采矿项目涉及多个环节，包括地质勘探、矿山开发、煤矿开采和矿山关闭。巷道支护是煤矿工程的重要组成部分，为煤层开采和运输提供了通道。巷道支护需要使用先进的技术和设备，以确保采矿过程的安全和效率。如今，随着社会和技术的不断发展，人们逐渐意识到，确保操作人员的人身安全是煤炭行业可持续发展的前提，这需要投入大量成本，引进先进的技术和设备。

1 煤矿支护的重要性

一般来说，在掘进过程中需要首先探测和分析地质条件，并根据实际情况制定计划。但如果这段时间地质条件复杂，会导致后续开挖质量保障不力，在一定程度上会严重威胁到作业人员的生命安全。因此，为了避免类似情况，相关企业需要使用支撑技术来提高表面光滑度，在不影响土层推进效率的情况下有效控制振动频率，避免地质破坏。通过应用这项技术，可以有效地减少地质条件的波动，控制周围环境的稳定，方便人员收集能量，为后续工作的顺利进行奠定基础。经过实际调查发现，煤矿行业相关企业在进行煤矿巷道开挖作业时，原岩应力的变化会对路况的稳定性产生重大影响，围岩也会发生相应变化，可能导致坍塌、位移等重大事件，对建筑工人的人身安全构成巨大威胁。因此，在相关巷道开挖过程中进行支护的必要性不言而喻。为了有效控制和减少屋面板之间的分离层，施工期间需要采取临时支护措施，以减少围岩可能发生的变化量。同时，还可以有效降低落石对施工人员人身安全的危害，从而大大提高煤矿巷道开挖的安全系数。

2 现代煤矿支护的常见形式

2.1 注浆支护

注浆支护技术是将粘性浆液注入巷道围岩，从而提高围岩的承载力。在泥浆的作用下，可以粘结破碎的岩体，增强围岩的整体完整性。从现场使用情况来看，所用浆液主要有化学浆液和水泥浆液两种。水泥浆虽然成本低，灌浆工艺简单，但有时强度不高；化学浆液可以显著提高裂隙岩体的强度，但成本相对较高，目前正处于研发推广阶段。此外，注浆支护技术对顶板含水层岩层的支护效果良好。

2.2 锚杆支护

锚杆支护是我国煤矿巷道的主要支护形式，围岩的锚固力在很大程度上取决于被锚岩体的力学性质。在深部高应力煤层巷道中，由于围岩裂隙多，岩石完整性差，围岩的锚固能力较差，导致锚固力低并且简单的锚支撑容易失效。锚注支护是一种适用于高应力煤层的新型支护形式。与普通金属支架或单锚杆支架相比，锚注支护的优点是通过填充无法准确检测到的围岩裂缝来增强支撑的围岩。这种工艺的优点在于能够及时主动地支撑围岩。锚注支护是利用锚杆作为注浆管，实现外锚内注浆的支护方法。通过灌浆，破碎的围岩被胶结成一个整体，改善围岩的结构及其物理力学性质，既能提高围岩自身的承载能力，又能为锚杆提供可靠的着力基础，使锚杆对松散围岩的锚固作用得以发挥，从而有效地控制深部软岩巷道的大变形。

2.3 混凝土墙支护

随着无煤柱开采的提出，沿空掘巷技术已被应用于无柱开采。沿采空区掘进的关键是支护采空区一侧岩层的顶板。由于重复开采对采空区巷道的影响，有时采用锚栓联合支护技术无法有效控制巷道变形。针对这种情况，在采空区边缘附近浇筑一定宽度的混凝土墙，通过墙控制沿采空区巷道的变形。值得注意的是，这种支护方法不仅有效地支护了巷道，而且有效地抑制了瓦斯涌入采空区。随着技术的日益成熟，现在有了完整的混凝土浇筑工艺。

2.4 U 型钢支护

U型钢支护技术也是我国巷道支护的主要技术，应用广泛。这种技术的优点是在压力下整体受力相对均匀，不容易出现单点受力的情况。而且，一旦围岩的整体受力增加，U型钢本身也会产生一定程度的压缩，进一步适应压力条件。U型钢支撑技术涉及多个步骤，包括放腰线、挖柱插座、安装梁、加固、填充等。在固定的操作条件下，U型钢及其构件质量良好，整体支撑技术难度不大。同时，还可以与其他支护技术相结合，完成巷道支护工作。

3 现代煤矿支护中双网支护技术的应用

3.1 技术内涵

双网支护技术利用锚杆和钢筋混凝土结构，从内部增强巷道围岩的应力强度，从外部约束围岩的破碎变形，形成内外结合的双重支护结构。其中，沿巷道埋设锚杆的作用是从内部增强巷道围岩的应力结构，同时改善钢筋混凝土结构的应力环境。

3.2 技术优势

（1）双网支护技术可以有效抑制煤岩层的分离和滑动，增强锚固范围内岩体的完整性，有效约束动压作用下巷道围岩的变形和位移，提高锚索支护系统的支护刚度和抗剪强度，从而提高巷道围岩的完整性。（2）显著提高了巷道支护能力，减少了二次修复加固，虽然增加了成本，但从长远来看，实现了巷道的长期稳定，降低了巷道维护成本，降低了回采率，减少了各种风险隐患，减少了对采场的影响。（3）双网支护技术不仅在技术上可行、安全，而且在遇到相应地质条件时也能提供支撑和参考。为今后解决类似问题提供了解决方案和思路，积累了丰富的经验，有效缓解了矿山的连续性，保证了矿山的正常运营。

3.3 技术应用

在某运输巷过破碎顶板区时，采用双网支护对顶板进行补强加固。具体采用的双网支撑结构包括1块钢板（长×宽×厚=4500mm×1200mm×8mm）、2根加长锚杆（规格：中22mm×3500mm）、4根高强度锚索（规格：φ21.6mm×8300mm）等。钢板两端附近设有多个直径为25mm的焊接孔，在钢板的中间和周围。运输巷道开挖至顶板破碎带时，在靠近巷道壁500mm处，采用锚杆钻机进行锚杆钻孔，孔径30mm，深度3500mm。钻孔完成后，放置长锚杆和锚固剂进行锚固；将钢板安装在锚杆下方，并用垫圈和螺母固定。固定后，扭转锚杆结构，确保施加的扭矩在250N·m以上。通过钢板中间预留的焊接孔钻出锚索，锚索钻孔孔深8000mm,采用锚索对顶板钢板进行悬吊,施加到锚索上的预紧力控制在260kN以上。顶板破碎区组合锚索板布置间距为250mm,在组合锚索板间空隙位置按照2000mm间距布置3个卸压孔，直径50mm、孔深5000mm。采用P30mm、长度400mm托架将紧邻的组合锚索悬板连接起来，起到相互保护作用。

结束语

综上所述，随着双网支护技术的出现和应用，煤矿支护取得了长足的进步和发展。双网支护技术不仅支护效果好，而且工艺简单，设备投资少，安全性高，通用性高，应用范围广。在煤矿支护中应用双网支护技术时，要严格按照规范的施工流程，加强各方面的管理。

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