巷道支護(hù)技術(shù)是煤炭開采工程中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，安全、合理、有效的巷道支護(hù)是保證礦井高產(chǎn)高效的必要條件。常村煤礦深入開展強(qiáng)動(dòng)壓弱膠結(jié)泥巖頂板巷道高沖擊韌性注漿錨桿支護(hù)技術(shù)研究，以縝密的分析推斷、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C過程、客觀的數(shù)據(jù)支撐，以及成功的實(shí)踐應(yīng)用，靶向發(fā)力、攻堅(jiān)突破，明顯提升了復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道支護(hù)的質(zhì)量和效果。該項(xiàng)目在集團(tuán)第一屆科技大會(huì)上榮獲科技創(chuàng)新榮譽(yù)獎(jiǎng)。

技術(shù)突破往往脫胎于生產(chǎn)實(shí)際需要。隨著井下開采的延伸，工作面回采與巷道掘進(jìn)往往同時(shí)進(jìn)行，工作面回采造成的超前支護(hù)壓力和巷道掘進(jìn)造成的超前支護(hù)壓力相互疊加，而巷道強(qiáng)動(dòng)壓弱膠結(jié)泥巖頂板發(fā)育，淋水情況較多，對(duì)于安全生產(chǎn)而言，無異于雪上加霜。

“受地下水等因素的影響，弱膠結(jié)泥巖頂板強(qiáng)度較低，自身的承載力難以發(fā)揮，支護(hù)體和圍巖之間的作用較小，造成巷道變形范圍大，整體支護(hù)效果差，增加了巷道維護(hù)的難度?！痹摰V生產(chǎn)技術(shù)中心主管技術(shù)員董飛向記者解釋道。巷道變形量大、變形時(shí)間長及底鼓現(xiàn)象嚴(yán)重，影響了安全生產(chǎn)和正常施工，巷道不斷返修和維護(hù)，浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力。隨著礦井采掘活動(dòng)的深入推進(jìn)，這種復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造越來越常見，如何解決強(qiáng)動(dòng)壓弱膠結(jié)泥巖頂板及類似條件巷道的支護(hù)問題，將“卡脖子”難題變成生產(chǎn)“殺手锏”，迫在眉睫。

常村煤礦將創(chuàng)新作為驅(qū)動(dòng)礦井高質(zhì)量發(fā)展的核心動(dòng)力，聚焦強(qiáng)動(dòng)壓弱膠結(jié)泥巖巷道等圍巖條件下巷道的支護(hù)難題，依托技能大師工作室、雙創(chuàng)基地的資源優(yōu)勢，充分發(fā)揮高端技能人才的價(jià)值創(chuàng)造力，通過“校企聯(lián)合、廠企聯(lián)合”，借力發(fā)力聚力，專項(xiàng)研究突破，吹響了技術(shù)創(chuàng)新集結(jié)號(hào)。

強(qiáng)動(dòng)壓弱膠結(jié)泥巖頂板巷道高沖擊韌性注漿錨桿支護(hù)技術(shù)研究內(nèi)容包括試驗(yàn)巷道生產(chǎn)與地質(zhì)條件現(xiàn)場調(diào)查、試驗(yàn)巷道圍巖變形破壞分析、高沖擊韌性注漿錨桿實(shí)驗(yàn)室研究、弱膠結(jié)泥巖頂板巖性實(shí)驗(yàn)室分析、井下試驗(yàn)、礦壓監(jiān)測、項(xiàng)目研究成果總結(jié)。

“目前，國內(nèi)已有針對(duì)弱膠結(jié)泥巖方面的研究成果，但是對(duì)于弱膠結(jié)泥巖頂板這類特殊的巖體還缺乏有針對(duì)性的研究。這個(gè)項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)在于，首次全面對(duì)常村煤礦軟巖主要分布區(qū)域進(jìn)行了地質(zhì)力學(xué)評(píng)估，對(duì)頂板受力情況、水質(zhì)等進(jìn)行了深入研究，在此基礎(chǔ)上，找到能適應(yīng)特殊地質(zhì)構(gòu)造的支護(hù)技術(shù)。”該礦生產(chǎn)技術(shù)中心主管技術(shù)員董飛說。

技術(shù)人員對(duì)不同錨桿斷面進(jìn)行掃描、分析，認(rèn)為在復(fù)雜地質(zhì)條件下，600號(hào)以上高沖擊韌性錨桿材料從屈服載荷、破斷載荷、沖擊吸收功等方面，優(yōu)于慣常使用的500號(hào)錨桿。因此，該礦選擇600號(hào)熱處理錨桿鋼材作為錨桿支護(hù)材料，開發(fā)出了高沖擊韌性注漿錨桿。錨桿封孔采用膠塞封孔，托盤上打設(shè)10mm的孔，錨桿安裝后，通過錨桿注漿管進(jìn)行注漿，提高支護(hù)效果。通過數(shù)值分析，錨桿注漿后，錨桿的包裹體更加密實(shí)，降低了弱膠結(jié)泥巖巷道中裂隙分布及水等對(duì)圍巖和錨桿造成的影響，錨固力提高明顯。

在現(xiàn)場調(diào)查測試、理論分析、數(shù)值模擬分析的基礎(chǔ)上，常村煤礦在2311皮帶順槽進(jìn)行現(xiàn)場測試，對(duì)原支護(hù)措施進(jìn)行了優(yōu)化，并在巷道掘進(jìn)過程中進(jìn)行了錨桿、錨索受力監(jiān)測，巷道表面位移監(jiān)測及錨桿錨固力檢查。觀測期間頂板下沉量最大20mm，頂板離層儀均在安全范圍內(nèi)，錨桿錨索受力穩(wěn)定，提高了掘進(jìn)速度，降低了材料費(fèi)用和巷道維修費(fèi)用。成功的現(xiàn)場測試增強(qiáng)了該礦在復(fù)雜困難條件下改進(jìn)支護(hù)技術(shù)的信心，他們進(jìn)一步將該技術(shù)應(yīng)用于S5軌道大巷、S3-9配風(fēng)巷，根據(jù)不同地點(diǎn)的地質(zhì)條件，調(diào)節(jié)注漿壓力、支護(hù)參數(shù)，明顯提高了礦井支護(hù)系統(tǒng)的強(qiáng)度與剛度，對(duì)于實(shí)現(xiàn)采掘銜接平穩(wěn)有序，推動(dòng)經(jīng)營管理降本增效，發(fā)揮了重要技術(shù)支撐作用。

常村煤礦堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，靶向破題，善于解題，用擲地有聲的解答回應(yīng)安全生產(chǎn)所需，努力搶占技術(shù)制高點(diǎn)，提升企業(yè)核心競爭力。

（文 郭艷霞 岳鵬）

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