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摘要：根据圭山煤矿沿煤层掘进巷道的支护方式进行改革，由原来的木支护、工字钢单一支护，到工字钢与木支护相结合、工字钢密集支护、可缩性U型钢支架，支护形式的改变，提高了巷道支护强度，减少了巷道维护量，从而确保了安全生产。
关键词： 支护类型 可缩支架支护改革
中图分类号：TD3文献标识码： A
1、矿井概况：圭山煤矿始建于1958年，2012年红旗井45万吨/年扩建工程通过总体验收，现生产水平为1450水平，开拓方式为立井、斜井开拓。井田范围内有含煤系地层30余层，可采煤层2—3层，矿井地质构造十分复杂，煤层不稳定，顶板较为破碎，煤层后薄沿走向和倾向变化较大，对井田开拓开采、采煤方法选择以及矿井通风带来了很大困难。
2、支护方式改革原因：近年来，随着矿井开采水平的延深，巷道压力明显增大，巷道变形严重。为解决巷道变形较为严重的问题，特别是沿煤运输巷，我矿采取了很多支护方式、先后采用木相支护、工字钢支护、以及工字钢支架配合钢绳连接支护、工字钢与木相联合支护、工字钢密集支护及木相密集支护到可缩性U型钢支架，但是一直没有很好的解决巷道变形较为严重的问题，巷道修理量逐渐增加，特别是木相支护的巷道，维修次数较多，成本大，还带来安全隐患。从2012年开始我矿采用25U型可缩支架支护。使巷道支护安全系数得到提高。
3、我矿的支护方式
3.1 木支护
沿煤运输大巷服务年限短，顶底板压力较小时，采用木支护。煤巷材料加工时成本合计600元/米，岩巷材料加工时成本合计760元/米，长度平均按200米计算，掘进成本合计煤巷120000元。岩巷152000元。但这里的成本只是巷道掘进的工时材料费，并不包含在掘进过程中的巷道维护费用。在掘进过程中可能会根据作业点巷道压力采取密集支护，按200米巷道计算工时材料大约7400元，维护成本跟沿煤运输大巷的服务年限和顶底板压力有着密切的关系。由于地质条件复杂，煤层沿走向和倾向的变化较大，致使可采煤层在各个采区的储量变化较大，故沿煤运输大巷服务年限变化也较大，一般情况下，沿煤运输大巷服务年限在3—5年，加之复采则服务年限更长。而沿煤运输大巷从投入使用开始，根据我矿多年生产实际情况看，一般沿煤运输大巷每2—3个月修理1次，一年修理4—6次，算。其次，每次修理的费用也不尽相同。
3.2 工字钢支护
我矿对服务年限长，顶底板压力较大的巷道采用工字钢支架进行支护。
3.3 可缩支架支护
U型钢可缩支架是一种广泛应用于矿山的支护方式，具有较高的初撑力，支护强度大。U型钢可缩支架最大的一个优点是能当围岩作用于支架上的压力达到一定值时，支架能产生屈服缩动，缩动的结果时围岩作用于支架上的的压力下降，从而避免了围岩的压力大于支架的承载而导致支架的破坏，所以U型钢可缩支架越来越多的被应用于主要巷道和软岩地带。
4、U型钢可缩性支架支护巷道实例
4.1 工作面概况：我矿1450水平5519工作面沿煤运输巷布置在K9煤层中；该煤层位于煤系地层中部， k9煤层煤质松软。走向约为NE15—45度，倾向为南东，倾角在64度左右。煤层厚度沿走向和倾向均有变化，一般厚度在2.5米左右。煤层结构复杂，含有高岭石夹矸，呈条带状或透镜状，位置不稳定。k9煤层无伪顶，直接顶为水平层理发育的粉砂岩或粉砂质泥岩。 k9煤层的底板岩性为含丰富菱铁质颗粒的根土岩及高岭石泥岩。巷道设计下宽3m，中高2.4m。
4.2 操作流程及工艺要求
工作面用活动平台架设支架。先架梁棚、后立棚腿、上拉杆、在上卡缆、最后关背。具体就是迎头掘进后，执行敲帮问顶工作，将浮矸、浮煤挑下，接着把活动平台移到迎头，操作者站到活动平台，把棚梁安放在已开挖好的迎头，用拉杆把棚梁与已架好的支架连接起来，立柱腿，在煤巷柱腿下要用垫木垫实。
当支架在支护过程中支架间没有拉杆连接时，属于平面约束条件，此时的支架稳定性较差，很难适应力的大小和方向多变的围岩压力，当支架平面约束为立面约束后(支架间的拉杆及钢绳)，就提高了支架的承载能力。支架承受平均载荷是具有较高的承载能力，顶压和侧压增大时，支架的承载能力较为均匀。而承受非对称载荷时，支架承载能力很低。
5、结论：
经过多年来的实践证明，支护改革的方向是正确的。必须把煤矿支护改革作为一项重要的技术政策坚持和贯彻下去。而当下一部分煤矿出现滞后状态，在一定程度上影响了安全生产和经济效益的提高，采区衔接紧张，可为是一个通病，与巷道支护技术落后不能说没有关系。因次支护工作必须开创新局面。实现这一战略目标的具体方针应该是因地制宜，减少木支护的使用，开拓巷道应以锚网喷，锚索支护。在煤巷中，应发展金属支架，侧压和底鼓的巷道应推广使用可缩支架，要在继续巩固非产木材地区煤矿支护改革的同时，加速向产木材区煤矿发展，逐步缩小地区之间差距，改变不平衡局面。为此解决好以下几个问题：
5.1 提高认识，进一步增强支护改革的迫切感。随着煤矿机械化得发展，新工艺、设备的使用，支护工作越来越成为制约生产效能发挥的一个重要因素。为此，要把支护工作看成生产工艺的一个重要环节来抓。并直接关系到生产效能的发挥。特别是由于我国森林资源贫乏，国家每年要进口大量木材。而其中煤炭坑木的消耗就占国家统配木材的1/5，如按此消耗水平，不继续进行支护改革，随着煤炭产量的增加生产，坑木也将不断的翻番消耗，这是绝对不行的。因此煤矿支护改革是势在必行的，早改革早主动，晚改革和不改革，就有可能在各个方面造成一系列的被动局面。
5.2坚持科学发展，解决支护改革中存在的问题。当前影响支护改革中的一些难关，从技术方面看，首先是支护方式的选择、间距等都缺乏科学性，存在一定的盲目性。因此，必须开展矿压观测，摸清顶底板规律，根据资料选择支护方式和确定有关技术参数
5.3实行可行的经济政策，对坑木的的消耗实行定额包干，超支不补，调动实行支护改革的积极性。对使用单位实行指标包干，责任到人，节约有奖，超支有罚的政策。对支护改革中突破技术难关的干部职工、工程技术人员进行精神和物质奖励。以调动各方面的积极性，推动支护改革工作的发展。加强对支护改革工作的领导，开展评比竞赛活動，推动支护改革工作不断深入发展。只要煤矿战线广大职工，坚持不解的努力奋斗，支护改革工作也一定会圆满实现。
作者简介：张云和（1984.05—），男，云南建水县人，助理工程师，2003年毕业于云南能源职业技术学院采矿专业，现在云南省石林县圭山煤矿红旗井从事安全生产技术工作。
关键词： 支护类型 可缩支架支护改革
中图分类号：TD3文献标识码： A
1、矿井概况：圭山煤矿始建于1958年，2012年红旗井45万吨/年扩建工程通过总体验收，现生产水平为1450水平，开拓方式为立井、斜井开拓。井田范围内有含煤系地层30余层，可采煤层2—3层，矿井地质构造十分复杂，煤层不稳定，顶板较为破碎，煤层后薄沿走向和倾向变化较大，对井田开拓开采、采煤方法选择以及矿井通风带来了很大困难。
2、支护方式改革原因：近年来，随着矿井开采水平的延深，巷道压力明显增大，巷道变形严重。为解决巷道变形较为严重的问题，特别是沿煤运输巷，我矿采取了很多支护方式、先后采用木相支护、工字钢支护、以及工字钢支架配合钢绳连接支护、工字钢与木相联合支护、工字钢密集支护及木相密集支护到可缩性U型钢支架，但是一直没有很好的解决巷道变形较为严重的问题，巷道修理量逐渐增加，特别是木相支护的巷道，维修次数较多，成本大，还带来安全隐患。从2012年开始我矿采用25U型可缩支架支护。使巷道支护安全系数得到提高。
3、我矿的支护方式
3.1 木支护
沿煤运输大巷服务年限短，顶底板压力较小时，采用木支护。煤巷材料加工时成本合计600元/米，岩巷材料加工时成本合计760元/米，长度平均按200米计算，掘进成本合计煤巷120000元。岩巷152000元。但这里的成本只是巷道掘进的工时材料费，并不包含在掘进过程中的巷道维护费用。在掘进过程中可能会根据作业点巷道压力采取密集支护，按200米巷道计算工时材料大约7400元，维护成本跟沿煤运输大巷的服务年限和顶底板压力有着密切的关系。由于地质条件复杂，煤层沿走向和倾向的变化较大，致使可采煤层在各个采区的储量变化较大，故沿煤运输大巷服务年限变化也较大，一般情况下，沿煤运输大巷服务年限在3—5年，加之复采则服务年限更长。而沿煤运输大巷从投入使用开始，根据我矿多年生产实际情况看，一般沿煤运输大巷每2—3个月修理1次，一年修理4—6次，算。其次，每次修理的费用也不尽相同。
3.2 工字钢支护
我矿对服务年限长，顶底板压力较大的巷道采用工字钢支架进行支护。
3.3 可缩支架支护
U型钢可缩支架是一种广泛应用于矿山的支护方式，具有较高的初撑力，支护强度大。U型钢可缩支架最大的一个优点是能当围岩作用于支架上的压力达到一定值时，支架能产生屈服缩动，缩动的结果时围岩作用于支架上的的压力下降，从而避免了围岩的压力大于支架的承载而导致支架的破坏，所以U型钢可缩支架越来越多的被应用于主要巷道和软岩地带。
4、U型钢可缩性支架支护巷道实例
4.1 工作面概况：我矿1450水平5519工作面沿煤运输巷布置在K9煤层中；该煤层位于煤系地层中部， k9煤层煤质松软。走向约为NE15—45度，倾向为南东，倾角在64度左右。煤层厚度沿走向和倾向均有变化，一般厚度在2.5米左右。煤层结构复杂，含有高岭石夹矸，呈条带状或透镜状，位置不稳定。k9煤层无伪顶，直接顶为水平层理发育的粉砂岩或粉砂质泥岩。 k9煤层的底板岩性为含丰富菱铁质颗粒的根土岩及高岭石泥岩。巷道设计下宽3m，中高2.4m。
4.2 操作流程及工艺要求
工作面用活动平台架设支架。先架梁棚、后立棚腿、上拉杆、在上卡缆、最后关背。具体就是迎头掘进后，执行敲帮问顶工作，将浮矸、浮煤挑下，接着把活动平台移到迎头，操作者站到活动平台，把棚梁安放在已开挖好的迎头，用拉杆把棚梁与已架好的支架连接起来，立柱腿，在煤巷柱腿下要用垫木垫实。
当支架在支护过程中支架间没有拉杆连接时，属于平面约束条件，此时的支架稳定性较差，很难适应力的大小和方向多变的围岩压力，当支架平面约束为立面约束后(支架间的拉杆及钢绳)，就提高了支架的承载能力。支架承受平均载荷是具有较高的承载能力，顶压和侧压增大时，支架的承载能力较为均匀。而承受非对称载荷时，支架承载能力很低。
5、结论：
经过多年来的实践证明，支护改革的方向是正确的。必须把煤矿支护改革作为一项重要的技术政策坚持和贯彻下去。而当下一部分煤矿出现滞后状态，在一定程度上影响了安全生产和经济效益的提高，采区衔接紧张，可为是一个通病，与巷道支护技术落后不能说没有关系。因次支护工作必须开创新局面。实现这一战略目标的具体方针应该是因地制宜，减少木支护的使用，开拓巷道应以锚网喷，锚索支护。在煤巷中，应发展金属支架，侧压和底鼓的巷道应推广使用可缩支架，要在继续巩固非产木材地区煤矿支护改革的同时，加速向产木材区煤矿发展，逐步缩小地区之间差距，改变不平衡局面。为此解决好以下几个问题：
5.1 提高认识，进一步增强支护改革的迫切感。随着煤矿机械化得发展，新工艺、设备的使用，支护工作越来越成为制约生产效能发挥的一个重要因素。为此，要把支护工作看成生产工艺的一个重要环节来抓。并直接关系到生产效能的发挥。特别是由于我国森林资源贫乏，国家每年要进口大量木材。而其中煤炭坑木的消耗就占国家统配木材的1/5，如按此消耗水平，不继续进行支护改革，随着煤炭产量的增加生产，坑木也将不断的翻番消耗，这是绝对不行的。因此煤矿支护改革是势在必行的，早改革早主动，晚改革和不改革，就有可能在各个方面造成一系列的被动局面。
5.2坚持科学发展，解决支护改革中存在的问题。当前影响支护改革中的一些难关，从技术方面看，首先是支护方式的选择、间距等都缺乏科学性，存在一定的盲目性。因此，必须开展矿压观测，摸清顶底板规律，根据资料选择支护方式和确定有关技术参数
5.3实行可行的经济政策，对坑木的的消耗实行定额包干，超支不补，调动实行支护改革的积极性。对使用单位实行指标包干，责任到人，节约有奖，超支有罚的政策。对支护改革中突破技术难关的干部职工、工程技术人员进行精神和物质奖励。以调动各方面的积极性，推动支护改革工作的发展。加强对支护改革工作的领导，开展评比竞赛活動，推动支护改革工作不断深入发展。只要煤矿战线广大职工，坚持不解的努力奋斗，支护改革工作也一定会圆满实现。
作者简介：张云和（1984.05—），男，云南建水县人，助理工程师，2003年毕业于云南能源职业技术学院采矿专业，现在云南省石林县圭山煤矿红旗井从事安全生产技术工作。