【文章內容簡介】 護變?yōu)橛蓢鷰r自身強度的主動支護。錨噴支護 雖然初期投資大，成本高，但與木支架比較具有強度大、不易腐爛、耐用、維護費用低的特點，為減少坑木消耗，保護環(huán)境，提高企業(yè)和社會的整體效益，在很多煤礦企業(yè)也被廣泛應用；隨著科學技術的發(fā)展，錨噴支護代替?zhèn)鹘y(tǒng)的棚式木支架是煤炭科學技術發(fā)展的必然結果，它是煤礦支護形式上的又 一次革命。從提高支護效果、安全性、經濟效果上，是當前煤炭工業(yè)走向安全高效的有利途徑。 回采工作面使用木棚支護，坑木消耗量大，支護成本高，且木支 第 9 頁 護回收復用率低，坑木在井下很容易受潮腐爛，給礦井安全生產帶來極大的安全隱患。 綜上所述， XX 煤礦進行礦井支護改革是必要的。 第二節(jié) 礦井支護改革的可行性 l、 XX 煤礦可采煤層的頂板巖性主要是粉砂質泥巖，其次為泥質灰?guī)r、泥質粉沙巖和粉 砂巖 ；煤層底板主要為炭質泥巖、泥巖、粉沙質泥巖、泥質粉沙巖 等 。 根據(jù)井下施工中揭露的可采煤層頂板為中厚層巖石頂板。巷道圍巖穩(wěn) 定狀況為：穩(wěn)定，局部地段較穩(wěn)定，回采工作面為中等穩(wěn)定。 錨噴 支護 具 有明顯的技術經濟效益，在施工技術上在國內各類煤礦都有成熟的施工安裝經驗，在施工安裝技術上有可靠的技術保障。 回采面使用單體液壓支柱支護，礦井生產安全系數(shù)明顯提高，且架設、回收方便，支撐力大，單產高，在國內各類煤礦都有成熟的使用經驗。 ４、 為了解決礦井采用坑木支護的落后支護方式， 在二采區(qū)技改擴建新系統(tǒng)順利推行支護改革， 保證礦井的安全生產，以及解決巷道維護成本過高等問題，公司領導在 2021 年 7 月份組織工程技術人員對礦井支護改革進行論證、設 計， 并在礦井老生產系統(tǒng)一采區(qū)進行推廣試驗， 取得了成功。 在生產過程中 根據(jù) 礦井 圍巖性質及煤層結構特點， 在服務年限較長的主要巷道巖巷及半煤巖巷道掘進施工過程中，巷道的永久性支護采用錨噴支護；在煤巷施工中，巷道采用 11礦用工字鋼棚架作永久 性 第 10 頁 質支護；回采工作面采用單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁進行支護。 在去年第四季度進行了支護改革試驗：在生產礦井 11702 工作面采用單體液支柱、金屬鉸接頂梁支架進行回采，在井下巷道維護及 11703 工作面機巷、回風巷掘進施工中采用 11礦用工字鋼梯形支架支護 ，都收到良好的效果：原煤坑木萬 噸耗已由原來的 200 立方米降到現(xiàn)在的 25 立方米，回采工作面單產由原來的月均 3000 噸提高到現(xiàn)在的月均 4500 多噸，從去年 10 月到今年 6 月底，少使用坑木 700 多立方米。 目前井下生產新施工巷道、回采工作面已實現(xiàn)無坑木支架支護。 綜上所述， XX 煤礦實行礦井支護改革，永久性巷道使用 錨噴支護，回采工作面使用單體液壓支柱配合鉸接項梁支護，無論在經濟上還是在技術上都是可 行的。 第三節(jié) 礦井支護改革的綜合評價 l、社會安全效益 XX 煤礦礦井原使用木棚支護，不僅坑木消耗量大，施工安裝、維修及回撤支架費工，體力消耗量大而且還存在嚴重的安全隱患。礦井進行支護改革后明顯減輕工 人勞動強度，減小 輔助運輸和巷道維護工作量，有利于提高采、掘工效和減輕井下輔助運輸過程中不安全因素。 回采 工作面 采用單體液壓支柱 、鉸接頂梁支架 支護后，有利于回采工作面的 頂板控制和正常 推進，提高了 工作面的 支護安全系數(shù) 和回采工作面的單產 。保證礦井 回 采 工作 面 的 安全生產。 巷道采用錨噴 、 采面推廣應用單體液壓支柱 支架 支護后，使礦井的 第 11 頁 坑木消耗大為減少，有利 于 環(huán)境保護。 技術經濟效益 分析 錨噴、 單體 支 柱 支架支護與木棚支護相比，雖然前期投資較大 ，但其技術與經濟優(yōu)越性還是較為突出的： （ 1）錨噴 支護是主動支護，能加固破裂圍巖并提高其殘余強度，支護效果好，材料消耗低。 （ 2）錨噴支護動壓適應性強，適用于大變形采動巷道。 （ 3）錨噴支護 ，支護強度大，巷道維護費用低。 （ 4）單體液壓支柱支護能對回采工作面的頂板進行有效控制，回采工作面支架架設、回收放頂速度快，有利于工作面的正常推進和安全生產。 第三章 礦井支護方案 第一節(jié) 礦井支護方式的確定 根據(jù)本礦井的圍巖性質及煤層 結構特點， 在生產的一采區(qū)和準備開工的二采區(qū)技改擴建工程施工中， 決定在服務年限較長的主要巷道巖巷及半煤巖巷道掘進施工過程中，巷道的永久性支護采用錨噴支護；在煤巷施工中，巷道采用 11礦用工字鋼棚架作永久性支護；回采工作面采用單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁進行支護。 第二節(jié) 巷道 錨噴支護參數(shù)的選擇 第 12 頁 一、噴 射砼厚度： １ 、按沖切破壞作用計算： t≥ KcG/≥ 3 3000/ 150 20≥ 4 cm ２、按粘結破壞（撕開）作用計算： t≥ 〔 G/S(Rlu)〕 4/3(K/E)1/3≥ 〔 3000/150 2〕 4/3 ( 102/ 105)≥ cm 式中： Kc—— 沖切強度計算安全系數(shù)，取 G—— 危石的重量， 3000kg S—— 危石與噴層接觸面的周長， 150 cm Rl—— 噴射砼抗拉強度， 20～ 25kg/cm2 Rlu—— 容許粘結強度，取 2 kg/cm2 E—— 噴射砼 的彈性模量 105 K—— 巖石抗拉彈性抗力系數(shù)， ～ 102，取 102