巷道支護技術是煤炭開采工程中的一項關鍵技術，安全、合理、有效的巷道支護是保證礦井高產高效的必要條件。常村煤礦深入開展強動壓弱膠結泥巖頂板巷道高沖擊韌性注漿錨桿支護技術研究，以縝密的分析推斷、嚴謹的論證過程、客觀的數據支撐，以及成功的實踐應用，靶向發力、攻堅突破，明顯提升了復雜地質條件下巷道支護的質量和效果。該項目在集團第一屆科技大會上榮獲科技創新榮譽獎。
技術突破往往脫胎于生產實際需要。隨著井下開采的延伸，工作面回采與巷道掘進往往同時進行，工作面回采造成的超前支護壓力和巷道掘進造成的超前支護壓力相互疊加，而巷道強動壓弱膠結泥巖頂板發育，淋水情況較多，對于安全生產而言，無異于雪上加霜。
“受地下水等因素的影響，弱膠結泥巖頂板強度較低，自身的承載力難以發揮，支護體和圍巖之間的作用較小，造成巷道變形范圍大，整體支護效果差，增加了巷道維護的難度?！痹摰V生產技術中心主管技術員董飛向記者解釋道。巷道變形量大、變形時間長及底鼓現象嚴重，影響了安全生產和正常施工，巷道不斷返修和維護，浪費了大量的人力、物力和財力。隨著礦井采掘活動的深入推進，這種復雜的地質構造越來越常見，如何解決強動壓弱膠結泥巖頂板及類似條件巷道的支護問題，將“卡脖子”難題變成生產“殺手锏”，迫在眉睫。
常村煤礦將創新作為驅動礦井高質量發展的核心動力，聚焦強動壓弱膠結泥巖巷道等圍巖條件下巷道的支護難題，依托技能大師工作室、雙創基地的資源優勢，充分發揮高端技能人才的價值創造力，通過“校企聯合、廠企聯合”，借力發力聚力，專項研究突破，吹響了技術創新集結號。
強動壓弱膠結泥巖頂板巷道高沖擊韌性注漿錨桿支護技術研究內容包括試驗巷道生產與地質條件現場調查、試驗巷道圍巖變形破壞分析、高沖擊韌性注漿錨桿實驗室研究、弱膠結泥巖頂板巖性實驗室分析、井下試驗、礦壓監測、項目研究成果總結。
“目前，國內已有針對弱膠結泥巖方面的研究成果，但是對于弱膠結泥巖頂板這類特殊的巖體還缺乏有針對性的研究。這個項目的創新點在于，首次全面對常村煤礦軟巖主要分布區域進行了地質力學評估，對頂板受力情況、水質等進行了深入研究，在此基礎上，找到能適應特殊地質構造的支護技術?！痹摰V生產技術中心主管技術員董飛說。
技術人員對不同錨桿斷面進行掃描、分析，認為在復雜地質條件下，600號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，優于慣常使用的500號錨桿。因此，該礦選擇600號熱處理錨桿鋼材作為錨桿支護材料，開發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10mm的孔，錨桿安裝后，通過錨桿注漿管進行注漿，提高支護效果。通過數值分析，錨桿注漿后，錨桿的包裹體更加密實，降低了弱膠結泥巖巷道中裂隙分布及水等對圍巖和錨桿造成的影響，錨固力提高明顯。
在現場調查測試、理論分析、數值模擬分析的基礎上，常村煤礦在2311皮帶順槽進行現場測試，對原支護措施進行了優化，并在巷道掘進過程中進行了錨桿、錨索受力監測，巷道表面位移監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，錨桿錨索受力穩定，提高了掘進速度，降低了材料費用和巷道維修費用。成功的現場測試增強了該礦在復雜困難條件下改進支護技術的信心，他們進一步將該技術應用于S5軌道大巷、S3-9配風巷，根據不同地點的地質條件，調節注漿壓力、支護參數，明顯提高了礦井支護系統的強度與剛度，對于實現采掘銜接平穩有序，推動經營管理降本增效，發揮了重要技術支撐作用。
常村煤礦堅持創新驅動發展戰略，靶向破題，善于解題，用擲地有聲的解答回應安全生產所需，努力搶占技術制高點，提升企業核心競爭力。
（文 郭艷霞 岳鵬）
責任編輯：李世臣
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