管理学家 2009.08
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内蒙古东部矿区现进入深部开采，煤层埋藏深度达500m以上，
地质条件复杂，煤质破碎，因此对支护技术要求越来越高，几年来矿区对支护技术进行改革与探索，总结出在不同地质条件下，煤巷大断面支护及快速掘进工艺，从单一锚杆群支护及工字钢梯形棚支护过渡到锚索、钢带、锚杆网支护技术及锚索、钢带、锚杆网、戴帽点柱刚柔耦合支护技术。并在大雁二矿五采区30＃--Ⅱ面前后顺槽及工作面切眼和五采区30＃--Ⅲ面风道车场大断面施工应用，取得好的经济效益和社会效益。
一、采用锚索、锚杆网支护及锚索、锚杆、戴帽点柱刚柔耦合支护技术简要介绍及回顾
该矿属深部开采，煤层埋藏深、地压大、断层落差大及断层多、最大断层落差14.5m，平均埋深400—600m，煤层平均厚度12.54m，针对矿井复杂地质条件，我们对巷道支护及快速掘进进行攻关，同时对锚索、锚杆网支护技术配套的施工机具和支护材料进行相应的研究与开发，最终使该矿煤巷大断面支护方面形成一整套比较完善的综合技术。
该矿始建于1972年，起初煤巷大断面采用的是木棚支护，达到一定效果，但它的缺点是支护强度低，安全可靠性差，巷道维修量大，材料消耗大及运输困难，后来改用11＃工字钢金属梯棚支护，支护强度相对提高，制作使用比较方便，在压力或地质条件特殊地段采用11＃工字钢金属梯形对棚支护取得了更好效果，但它存在以下缺点：(1)是架棚支护无法满足巷道断面增加的需要，棚梁宽度增大到3.0m 后，不仅架设困难，而且变形损害快，重复翻修量大，不能满足煤矿综放工作面设备安装、通风、行人等方面对巷道断面进一步加大的需要。(2)是架棚支护棚子的回撤及运输工程量非常大，一定程度上制约了回采工作面的工时利用，限制了工作面的推进速度。(3)是施工速度慢，适应不了煤矿快速掘进需要。(4)是工字钢支护巷道维修费用比较高。鉴于上述原因，煤矿从1999年开始在煤巷大断面支护中进行了锚索、钢带、锚杆网支护试验，近几年大范围推广应用使煤矿煤巷大断面单一锚杆群支护、工字钢金属梯棚支护逐步过度为锚索、锚杆网支护及锚索、锚杆网、戴帽点柱联合支护，实现了该矿煤巷大断面支护方式的一次重大变革。
煤矿煤巷大断面锚索、钢带、锚杆网支护及锚索、锚杆网、戴帽点柱刚柔耦合支护技术，总体思路是针对单一锚杆群支护巷道及工字钢梯棚支护巷道大断面，从支护质量及掘进速度难以满足综放技术发展及降低巷道支护成本减少重复翻修量的需要，重点对综
煤巷大断面支护及快速掘进工艺的改进
李启刚/内蒙古煤矿设计研究院
【摘 要】大雁煤业公司第二煤矿属深部开采矿井，现煤层埋藏深度达600m，地质条件复杂。在不同地质条件下，煤巷大断面支护及快速掘进工艺，从单一锚杆群支护及工字钢梯形棚支护过渡到锚索、钢带、锚杆网支护技术及锚索、钢带、锚杆网、戴帽点柱刚柔耦合支护技术。
【关键词】锚索；锚杆网联合支护及锚索；锚杆；戴帽柱刚柔耦合支护
放工作前后顺槽、工作面切眼及煤矿深部开采地压大和煤层特别松散、破碎等特殊复杂地质条件煤巷大断面支护技术进行攻关，使该矿煤巷大断面锚索、锚杆网支护及锚索、锚杆网、戴帽点柱刚柔耦合支护技术日趋完善，应用范围逐步扩大，取得了十分显著的经济效益和社会效益。
二、锚索、钢带、锚杆网支护在该矿深部开采高地压条件下综放工作面前后顺槽及综放工作面切眼大断面支护中的应用
该矿五采区30＃-Ⅱ工作面面掘进前后顺槽及工作面切眼支护采用锚索、钢带、锚杆网取得良好效果。五采区30＃-Ⅱ工作面属综放工作面，主采30＃煤层，煤层厚度8.26-13.53m，开采深度达600m，由于矿井开采深度大，因安装、通风需要巷道断面大，且煤层地质复杂，煤层特别松散、破碎。针对深部开采及煤层特点，我门针对该矿研究出锚索、钢带、锚杆网支护技术可行性、适应性与支护机理，提出了按锚固平衡拱原理进行支护设计的方法，并通过研究、分析提出支护设计与施工方案，在该矿五采区30＃-Ⅱ综放工作面前后顺槽、工作面切眼、大断面进行施工实践，巷道总长度3765m，施工过程中对巷道表面位移，顶板离层、锚杆、锚索受力及锚杆、锚索拉拔性能进行矿压观测和数据分析，最后在该矿推广应用，得出一套适合该矿深部开采煤巷大断面支护技术。（一）支护方案设计
根据锚杆平衡拱原理及锚索的悬吊作用，并和地质力学评估中围岩力学系数及原岩应力的估计值，并结合该矿实际条件确定施工方案如下：
巷道断面：净宽4.0m；净高3.0m；矩形；
顶板支护：顶板采用锚索、钢带、锚杆金属网支护（详见支护断面图）。实践证明，这种支护形式有利于发挥锚固平衡拱作用，适用于深部开采围岩松软、破碎条件下；
巷帮支护：采用锚杆支护；
锚杆规格：φ16×1.8m 树脂锚杆，每个锚孔内填装1个树脂药卷；
锚索规格：φ15.25×5.5m，每个锚索孔内填装3个树脂药卷；锚固方式：端头锚固；
锚杆托盘规格：120×120×8mm 铁托盘；锚索托盘规格：200×200×8mm 铁托盘；
结述语：本文对利用JSF和facelets技术开发web应用用户界面进行了探讨。Faceltes能有效地解决JSF视图层模板化功能的不足问题。实现用户界面代码的可重用、可扩展、可维护。但也存在一些不足的地方，目前对facelets提供良好支持的工具还不是很多，相信随着JSF2.0标准发布，情况将发生改变。
【参考文献】
［1］Budi Kurniawan．JavaServer Faces Programming[M]，McGraw-Hil，2004 （23-24）
［2］ David Geary，Cay Horstmann．Core JavaServer Faces[M],Prentice Hall Ptr，2005（592-594）
［3］Facelets 官网．https://https://www.doczj.com/doc/7f13853197.html,
［4］Rick Hightower,https://www.doczj.com/doc/7f13853197.html, ．Facelets 非常适合JSF,2006
管理科学与工程技术 GUANLIKEXUEYUGONGCHENGJISHU
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钢带规格：3500×100×5mm 铁托盘；锚杆布置方式：间排距 700×800mm；锚索布置方式：间排距 1500×1600mm；
金属网规格：6m ×0.9m（长×宽）菱形网格60×60m 采用12＃镀锌铁线编制；（二）生产系统
割装煤方式：采用MRH —S —100—41掘进机；截割功率：100/60KW；爬坡工作能力：±15°；
运煤方式：采用SD —80皮带运输机，3条；锚杆、锚索机具：采用SD手动油泵、YCD液压千斤顶、GQ190钢筋切断器、MZ —12煤电钻。（三）施工工艺
顶板锚杆、锚索安装紧距工作面，并在临时支护下进行，快速掘进工艺过程：
敲帮问顶→检修、准备工作→掘进机割煤、出货、断面形成→打锚杆孔、锚索孔清孔→装树脂药卷→插入锚杆搅拌药卷→铺网、安装锚杆、锚索、紧固螺母→锚杆、锚索打压→敲帮问顶进入下一个循环。
（四）施工中主要技术要求：1.掘进机进尺以锚杆排距为准；
2.锚杆预紧力不小于100N.m，锚固力不小于5t，锚索锚固力必须达到7t；
3.为了保证悬吊、组合梁等作用的发挥，必须保证顶板完整和支护系统相互联系，在局部锚杆失效或顶板局部破坏情况下及时补打锚杆使整个支护系统不失效；
4.为了防止顶板沿破裂缝、滑移切顶冒落，必须保证顶板锚杆、锚索角度，特别是斜锚杆、锚索角度非常关键；
5.锚杆、锚索间排距必须按标准严格施工，如帮破碎可打五花锚杆护帮。
（五）矿压观测与分析
为了及时掌握锚索、钢带、锚杆网支护条件下，巷道的变形和破坏规律，及时进行临控预报，我们在巷道施工中每50m设一个测点来观察表面收敛变形，每隔200m 安装一个顶板离层仪，来观测顶板煤层离层情况，通过巷道表面位移值统计巷道稳定后顶板下沉量0.2mm/d,两帮相对移进速度小于0.05mm/d，底鼓速度小于0.03mm/d。巷道顶板离层观测分析顶板紧固围岩离层仅为0.02mm/d，而破碎顶板离层量大，离层速度快，达到0.18mm/d，但很快进入稳定阶段。
（六）采用锚索、钢带、锚杆网支护效果
采用采用锚索、钢带、锚杆网支护在该矿五采区30＃--Ⅱ工作面前后顺槽及切眼施工后矿压观测表明:巷道支护状态良好，达到了支护设计预期效果，是该矿深部开采煤巷大断面支护一种合理支护形式、锚索、钢带、锚杆网支护在施工巷道中表现出良好的力学特性，有效地加固了顶板岩层，保存了巷道顶板的完整性，使巷道顶板始终处于良好的受力状态，支护体系较好地控制住了巷道变形。保存了巷道在生产使用期间内的稳定，满足了生产要求。
三、锚索与锚杆、戴帽点柱刚柔耦合支护技术在煤巷大断面应用
刚柔耦合支护技术就是根据位移分析原理，确定支护系统经二次组合的最佳时间（段），在关键部位实施支护体和围岩的再次组合，最大限度地发挥围岩的自承能力，从而使支护体对围岩的支护力降到最小。具体施工工艺过程：第一次支护用锚索、钢带、锚杆网支护工艺；第二次通过巷道顶底板，两帮移近量监测，确定最佳时间对巷道围岩的关键部位补打锚索及戴帽点柱，使围岩和支
护体达到耦合支护力学状态。
其支护特点是：(1)最大限度地利用围岩的自承能力；(2)最大限度发挥刚性锚索及戴帽点柱的支护能力；(3)充分转化了围岩中膨胀性和塑性能；(4)适时支护，主动位移而不是被动等稳；(5)围岩和支护体实现了优化组合，从而使支护系统达到耦合的最佳支护状态。（一）支护方案设计
巷道断面：净宽4.6m；净高3.0m；矩形；
顶板支护：顶板采用锚索、钢带、锚杆金属网支护，支护后根据位移分析原理对顶板关键部位加打锚索，并在不影响总体设计打上戴帽点柱达能刚柔联合支护。
其它规格尺寸详见本文中锚索、钢带、锚杆网支护，在我矿深部开采高地压条件下综放工作面前后顺槽及综放工作面切眼的大断面支护中的应用。
戴帽点柱：φ200-220mm 的优质松木，柱距1.0m，柱帽采用φ140×1200mm 的半圆木。（二）生产系统
割装煤方式：割装煤方式：采用MRH—S—100—41掘进机；截割功率：100/60KW；爬坡工作能力：±15°；
在施工过程中，由于巷道坡度大，部分地段坡度达18°，这已超出掘进机的工作能力，无法正常工作，主要体现在拉不动机尾的滑道，为了不影响掘进，我们将掘进机机尾滑道进行改造，将滑道爬梨的前方焊上一块铁板，增大接地面积，在最后一节的底托架处加装一个压辊将缓冲机构改为单节辊缓冲，从而减少掘进拉耙道的工作阻力，保证了了正常掘进。
运煤方式：采用SD —80皮带运输机1条；SGW —150刮板运输机1台；SGW —40T 刮板运输机1台；（三）施工工艺
敲帮问顶→检修、准备工作→掘进机割煤、出煤、断面形成→打锚杆孔、锚索孔清孔→装树脂药卷→插入锚杆搅拌药卷→铺网、安装锚杆、锚索、紧固螺母→锚杆、锚索打压→敲帮问顶→设测点→进入下一个循环。
根据矿压观测数据在3—7天内进行加打锚索及戴帽点柱。（四）施工中主要技术要求
(1)控顶距不能超过1.1m，且必须打超前锚杆临时支护；(2)必须保证顶板完整，如顶板破碎必须及时补打锚杆加强支护；(3)必须保证锚杆角度，防止切顶、冒顶；(4)施工后必须及时设测点，数据每班一测对测点数据分析，然后对重点部位密打锚索及戴帽点柱形成刚柔一体化支护体系；(5)施工时小班必须建立记录，记录内容包括锚杆、锚索安装时间、打压情况、锚固力、预应力等记录；（五）矿压观测分析
在3—7天内顶板下沉量踏离层速度分别为0.4mm/d、0.07mm/d，顶板下沉量大处一般顶板破碎，我们及时补打锚索后又加打戴帽点柱，巷道趋于稳定，顶板下沉量在0.15mm/d，顶板离层速度为0.03mm/d，巷道围岩得到加固，进一步提高支护承载能力，同时保证巷道快速掘进，取得了巷道大断面支护技术方面的更加效果。
四、巷道在地质构造带及煤层坡度大等特殊条件下，巷道在掘进时难免会在工作面顶板有局部掉顶现象发生，影响掘进速度，当出现这种情况时，应采用打超前锚杆、锚索进行处理，即在工作面安装好支护顶煤的垂直锚杆后，面向工作机前方打二、三根超前锚杆或锚索，作用是加固和托护空顶距离范围内易冒落的顶煤，防止随掘随冒现象，从而提高快速掘进速度。
锚索、钢带、锚杆网支护技术及锚索、锚杆、戴帽点柱刚柔耦合支护技术在煤巷大断面应用实践证明，效果良好，取得了良好的经济效益和社会效益。
煤巷大断面支护及快速掘进工艺的改进
作者：李启刚
作者单位：内蒙古煤矿设计研究院
刊名：
管理学家
英文刊名：GUANGLI XUEJIA
年，卷(期)：2009，(8)
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