常村煤矿：打造巷道支护“铁臂膀”

巷道支护技术是煤炭开采工程中的一项关键技术，安全、合理、有效的巷道支护是保证矿井高产高效的必要条件。常村煤矿深入开展强动压弱胶结泥岩顶板巷道高冲击韧性注浆锚杆支护技术研究，以缜密的分析推断、严谨的论证过程、客观的数据支撑，以及成功的实践应用，靶向发力、攻坚突破，明显提升了复杂地质条件下巷道支护的质量和效果。该项目在集团第一届科技大会上荣获科技创新荣誉奖。

技术突破往往脱胎于生产实际需要。随着井下开采的延伸，工作面回采与巷道掘进往往同时进行，工作面回采造成的超前支护压力和巷道掘进造成的超前支护压力相互叠加，而巷道强动压弱胶结泥岩顶板发育，淋水情况较多，对于安全生产而言，无异于雪上加霜。

“受地下水等因素的影响，弱胶结泥岩顶板强度较低，自身的承载力难以发挥，支护体和围岩之间的作用较小，造成巷道变形范围大，整体支护效果差，增加了巷道维护的难度。”该矿生产技术中心主管技术员董飞向记者解释道。巷道变形量大、变形时间长及底鼓现象严重，影响了安全生产和正常施工，巷道不断返修和维护，浪费了大量的人力、物力和财力。随着矿井采掘活动的深入推进，这种复杂的地质构造越来越常见，如何解决强动压弱胶结泥岩顶板及类似条件巷道的支护问题，将“卡脖子”难题变成生产“杀手锏”，迫在眉睫。

常村煤矿将创新作为驱动矿井高质量发展的核心动力，聚焦强动压弱胶结泥岩巷道等围岩条件下巷道的支护难题，依托技能大师工作室、双创基地的资源优势，充分发挥高端技能人才的价值创造力，通过“校企联合、厂企联合”，借力发力聚力，专项研究突破，吹响了技术创新集结号。

强动压弱胶结泥岩顶板巷道高冲击韧性注浆锚杆支护技术研究内容包括试验巷道生产与地质条件现场调查、试验巷道围岩变形破坏分析、高冲击韧性注浆锚杆实验室研究、弱胶结泥岩顶板岩性实验室分析、井下试验、矿压监测、项目研究成果总结。

“目前，国内已有针对弱胶结泥岩方面的研究成果，但是对于弱胶结泥岩顶板这类特殊的岩体还缺乏有针对性的研究。这个项目的创新点在于，首次全面对常村煤矿软岩主要分布区域进行了地质力学评估，对顶板受力情况、水质等进行了深入研究，在此基础上，找到能适应特殊地质构造的支护技术。”该矿生产技术中心主管技术员董飞说。

技术人员对不同锚杆断面进行扫描、分析，认为在复杂地质条件下，600号以上高冲击韧性锚杆材料从屈服载荷、破断载荷、冲击吸收功等方面，优于惯常使用的500号锚杆。因此，该矿选择600号热处理锚杆钢材作为锚杆支护材料，开发出了高冲击韧性注浆锚杆。锚杆封孔采用胶塞封孔，托盘上打设10mm的孔，锚杆安装后，通过锚杆注浆管进行注浆，提高支护效果。通过数值分析，锚杆注浆后，锚杆的包裹体更加密实，降低了弱胶结泥岩巷道中裂隙分布及水等对围岩和锚杆造成的影响，锚固力提高明显。

在现场调查测试、理论分析、数值模拟分析的基础上，常村煤矿在2311皮带顺槽进行现场测试，对原支护措施进行了优化，并在巷道掘进过程中进行了锚杆、锚索受力监测，巷道表面位移监测及锚杆锚固力检查。观测期间顶板下沉量最大20mm，顶板离层仪均在安全范围内，锚杆锚索受力稳定，提高了掘进速度，降低了材料费用和巷道维修费用。成功的现场测试增强了该矿在复杂困难条件下改进支护技术的信心，他们进一步将该技术应用于S5轨道大巷、S3-9配风巷，根据不同地点的地质条件，调节注浆压力、支护参数，明显提高了矿井支护系统的强度与刚度，对于实现采掘衔接平稳有序，推动经营管理降本增效，发挥了重要技术支撑作用。

常村煤矿坚持创新驱动发展战略，靶向破题，善于解题，用掷地有声的解答回应安全生产所需，努力抢占技术制高点，提升企业核心竞争力。

（文 郭艳霞 岳鹏）

责任编辑：李世臣