1 引 言

相比于单一煤层开采，近距离煤层开采时矿压显现规律更为复杂，尤其是下煤层开采时，受上煤层开采影响，层间岩层受到一定的损伤破坏，下煤层顶板管理支护更加困难。并且，为满足工作面设备安装、运输等工作，开切眼尺寸往往较大，给支护设计带来了新的挑战[1-2]。本文以某矿近距离煤层采空区下大跨度切眼为工程背景，研究切眼破坏机理以及支护设计，为工作面安全生产提供有力保障。

2 工程概况

某矿可采煤层由上至下分别有2号、3号、8号和9号煤层，其中，6918工作面主采9号煤层，上距8号煤层距约6.5m，属于近距离煤层，层间岩层岩性以砂质泥岩和中粒砂岩为主。煤层厚度为2.13～3.51m，平均2.77m，工作面采用ZY5200/19.5/42型两柱掩护式支架，综合考虑煤层地质条件、设备安装、通风、行人等因素，确定工作面切眼为矩形断面，断面宽度为6.3m，高度为2.8m，属于大跨度切眼，围岩控制相对较难，所以，确定合理的切眼支护方案，是影响工作面安全开采的主要因素之一。

3 大跨度切眼断面破坏机理

一般来讲，我们把宽度大于5.5m的巷道称之为大跨度巷道。相比而言，对于大跨度巷道，更容易发生冒顶、片帮等安全事故，围岩更加破碎，在顶部2个边角处以发生应力集中，导致巷道破坏，巷道支护更加困难。

对于大跨度巷道顶板，分析其受力情况，进行合理简化，建立力学模型，如图1所示。

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图1 巷道顶板受力模型

如图1所示，大跨度巷道顶板可简化为两边固支的薄板，顶板受到上覆岩层作用，载荷集度为q，巷道顶板挠度为：

 

式中：w为巷道顶板挠度，m；l为巷道跨度，m。

利用式（4）通过节点域的上下边界和期望值，得到每个指标变量的最优值如表4。综合权重为0.520，0.292，0.188。

顶板张力可由式（2）表示。

 

6918工作面大跨度切眼的成功支护，无论是技术角度还是经济角度，都给该矿带来了巨大的收益。

 

由式（3）可以看出，顶板挠度与岩层厚度、弹性模量以及巷道跨度有关，当顶板岩性不变时，跨度越大，顶板挠度越大，弯曲变形越严重，支护难度也越高。

图4 为顶板锚杆受力监测图，由图可知，顶板锚杆受拉应力作用，最大值位于锚杆中部，随着时间的变化，顶板锚杆轴向力由40kN增加至100kN，且增幅逐渐减小，受力趋于稳定，支护效果十分显著。

从经济角度来讲，该支护方案取得了良好的效果，极大的降低了工作面切眼维护费用，降低了生产成本，保障了工作面的正常开采，提高了矿井的经济效益。

4 切眼支护设计

4.1 设计基本思路

不稳定性心绞痛(unstable angina pectoris)为冠心病的一种重要分型,临床表现上介于劳累性稳定型心绞痛与急性心肌梗死和猝死之间,若治疗不及时,随时有心肌梗死甚至猝死的危险。目前临床上西医常见治疗以钙离子拮抗剂、口服阿司匹林、硝酸酯类等抗凝、抗血小板聚集、改善心肌供血、降低心肌耗氧量等药物治疗为主[1],近年来研究显示,中西医结合治疗本病优越性较好。复方丹参滴丸是中成药中治疗冠心病的代表药物之一,将其与常用西药联用是否可提高疗效尚不可知。为此本文选取老年不稳定型心绞痛患者64例,分析中西联用治疗效果,报告如下:

4.2 支护参数确定

工作面切眼支护设计如图2所示。

（1）对排入沙河唐山农业用水区的3个排污口（七百户、林西、南范各庄）和陡河唐山工业用水区 （石榴河）1个排污支流汇入，在古冶区沙河两岸建设生态沟渠，将排放的污水进行生态净化处理，满足周边农业用水水质要求。

  

图2 切眼支护断面图

从技术角度来讲，8号煤层资源接近枯竭，9号煤层是未来的主采煤层，6918工作面的成功开采，为今后的开采工作积累了丰富的经验，为大跨度切眼支护提供了借鉴价值，为矿井的长远发展奠定了基础。

4.3 支护效果检测

  

图3 切眼围岩变形曲线

为了检测工作面大跨度切眼实际支护效果，支护完成后，对切眼围岩变形进行监测，如图3所示。切眼顶板在1个月后变形约185mm，其中，前20天的变形量较大，占总变形的90%，然后变形趋于平稳；两帮1个月后变形月170mm，前25天变形量较大，占总变形的80%，然后趋于平稳。由图可知，采用新的支护方案后，切眼围岩变形较小，满足矿井实际生产的需求。

  

图4顶板锚杆受力图

同时，大跨度矿井受埋深影响更为明显，埋深越高，切向应力越大，巷道破坏越严重。且由于巷道位于煤层之中，围岩变形严重，单一锚杆支护难以满足支护需求，对支护参数的合理研究十分必要[3-4]。

某矿6918工作面切眼尺寸为6.3m×2.8m，属于大跨度切眼，单一锚杆支护难以达到预期效果，而要保证巷道在使用期限内安全稳定，必须要防止顶板出现离层。目前，对于切眼支护大多采用锚网索支护的形式，将围岩破碎区域固定在深部稳定区内，能够有效控制围岩变形，保障安全生产[5]。但是考虑本矿实际地质条件，受上覆采空区影响，围岩支护控制更加困难，只采用锚网索支护很难保障围岩稳定，因此，6918工作面切眼拟定采用锚网索+单体支柱+加厚W钢带联合支护的形式，下面，对其支护参数进行简要分析计算。

5 结论

式中：S为顶板张力，kN/m；H为岩层厚度，m；E为岩层弹性模量，MPa；k为岩层泊松比。联立式（1）、（2），可得顶板挠度为：

如图2所示，顶锚杆采用直径为22mm，长度为2.4m的螺纹钢锚杆配合W钢带支护，锚杆采用矩形布置，间排距为0.875m×0.9m；顶板锚索直径为21.6mm，长度为5.3m，采用“五花”布置，顶板铺设2400mm×1000mm的钢筋网；两帮锚杆采用直径为20mm，长度为2.4m的螺纹钢锚杆，每帮布置3根，间排距为0.9m×0.9m，在不回采的一侧铺设2000mm×2400mm的菱形金属网；巷道中部设立单体液压支柱，距离两帮分别为2300mm和2000mm。

本实验分别利用北京二号以及高分二号作为数据源，以上一年度变更调查成果作为底图，进行信息提取，对比分析两者提取得到的图斑面积、属性上的差异评估北京二号在土地变更调查项目中的信息提取能力。

通过对某矿6918工作面实际地质条件的分析研究，得到以下结论：

创设情境，增加幼儿情感体验 逼真的生活场景能够调动幼儿的情绪，激发学习兴趣。如教学“好吃的馕”一节，教师首先为幼儿准备好馕的图片及馕的制作视频，并提前准备好实物馕，为课堂活动准备好馕的课件和橡皮泥。幼儿首先看馕的制作视频，为幼儿提供实践材料，组织幼儿模仿制作馕，让幼儿动手“搓成圆球、压扁、扎花纹”，在趣味教学活动中实践，并进行互动交流，展示作品，增强情感体验，从羞涩不语到可以使用国家通用语言进行正常的沟通和交流。丰富的民族文化能够增强幼儿的初步认识，幼儿的动手操作能力能明显增强。

（1）分析大跨度巷道顶板受力情况，建立力学模型，发现随着巷道跨度的增加，顶板挠度随之增大，弯曲变形严重，支护更加困难。

（2）结合工作面实际条件，确定切眼支护原则，采用锚网索+单体支柱+加厚W钢带联合支护的形式，并给出合理的支护参数。

（3）为检验实际支护效果，对切眼围岩变形和顶板锚杆受力情况进行监测，认为巷道变形较小，符合生产需求，支护显著。

研究结果从技术和经济2个角度均取得了良好效果，为该矿6918工作面安全生产奠定了基础，为后续生产提供了借鉴价值。

参考文献：

[1]张百胜，杨双锁，康立勋，翟英达.极近距离煤层回采巷道合理位置确定方法探讨 [J].岩石力学与工程学报，2008（1）：97-101.

[2]张炜，张东升，陈建本，王旭锋，徐猛堂.极近距离煤层回采巷道合理位置确定 [J].中国矿业大学学报，2012，41（2）：182-188.

[3]李冲，曹悦，程争民，徐金海，陈梁.大跨度巷道顶板垮冒规律与减跨支护技术研究 [J].采矿与安全工程学报，2015，32（6）：978-983，988.

[4]肖丛苗，张顶立，朱焕春，张成平.大跨度地下工程支护结构研究[J].岩土力学，2015，36（S2）：513-518，524.

[5]张理生.不稳定厚层泥岩顶板大跨度切眼支护技术研究[J].煤炭工程，2014，46（7）：31-33.