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窄煤柱沿空掘巷锚杆支护及矿压监测技术
窄煤柱沿空掘巷锚杆支护及矿压监测技术
引言
煤矿是我国主要的能源供应来源，为了实现矿井的安全高效开采，保护煤矿工人的生命安全和身体健康，提高煤矿生产效益，研究和应用高效的矿压控制技术至关重要。窄煤柱是指煤层剩余煤柱宽度小于规定的安全保护宽度的煤柱，窄煤柱沿空掘巷锚杆支护及矿压监测技术在窄煤柱开采中发挥着重要作用。
一、窄煤柱沿空掘巷锚杆支护技术
1.锚杆支护原理
锚杆支护是利用锚固技术将钢筋材料锚固在围岩中，形成一个稳定的支撑体系，提供对围岩的支持和控制矿压的能力。窄煤柱沿空掘巷的锚杆支护技术采用分段锚杆支护，即将整个巷道分为若干段，在每段区域内布置一定数量和长度的锚杆，形成支护体系。锚杆支护主要起到以下几个方面的作用：一是增加煤柱的强度，提高整个巷道的稳定性；二是均匀分散并传导煤柱上的载荷，减轻煤柱的自重负荷和外界负荷；三是限制煤层移位和变形，控制矿压。
2.锚杆支护材料和施工规范
窄煤柱沿空掘巷锚杆支护的材料主要包括钢筋材料、锚杆和灌浆材料。钢筋材料应具有足够的强度承受巷道围岩的荷载，并能满足锚固要求。常用的钢筋材料有普通高碳钢和标号为HRB335和HRB400的热轧带肋钢筋。锚杆是连接钢筋和岩体的中间件，常用的锚杆有大中型钢材锚杆、玻璃钢锚杆等。灌浆材料主要用于填充锚孔中的空隙，增强锚杆与围岩的粘结力。常用的灌浆材料有水泥浆料、环氧树脂浆料和化学锚杆胶。
施工规范是确保锚杆支护品质的保证，包括建立健全的质量管理体系、制定施工工艺和控制指标、严格执行施工工艺流程等。
二、矿压监测技术
1.矿压监测的必要性
矿压是指煤矿开采过程中由于矿石体积的变化而引起的内部和外部压力作用。煤矿开采过程中矿压是不可避免的，过大的矿压会引发煤层突水、冒顶、顶板坍塌等事故，给工人的生命安全和矿石资源的开采带来巨大的威胁。因此，矿压监测技术的研究和应用对于保障煤矿生产安全和实现高效开采是非常重要的。
2.矿压监测技术的分类和原理
矿压监测技术主要分为活动局部矿压监测和全矿大面积矿压监测。活动局部矿压监测是指在煤矿开采现场设置监测点，通过监测点的变化来判断巷道围岩的变形和破坏情况。常用的监测点有应变计、压力计、倾斜计等。全矿大面积矿压监测是指通过在矿山内部安装一定数量的监测设备，采集全矿范围内的矿压信息，并进行综合分析和处理。
矿压监测的原理主要包括应变原理、力学原理和电磁原理等。应变原理是通过测量围岩的应变量来判断矿压的大小和变化趋势；力学原理是通过测量岩石的应力分布和应变变化来分析矿压；电磁原理是通过测量围岩的电磁参数来判断围岩的变形和破坏情况。
结论
窄煤柱沿空掘巷锚杆支护及矿压监测技术是窄煤柱开采中的重要技术措施。采用锚杆支护技术可以保证巷道的稳定性和矿压的控制，提高煤矿的安全开采效果。矿压监测技术可以实时监测矿压的变化，提供科学依据和预警信息，为煤矿生产安全提供有力支持。这些技术的研究和应用对于促进我国煤矿行业的可持续发展具有重要意义。