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        煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用實(shí)例

        2015-03-26 19:59:02王拴照
        關(guān)鍵詞:煤礦巷道應(yīng)用實(shí)例錨桿支護(hù)

        摘要:煤炭在開采的過程中難度較高,容易出現(xiàn)安全事故,因此必須不斷提高煤炭巷道錨桿支護(hù)的質(zhì)量,以提高煤礦開采環(huán)境的安全性與穩(wěn)定性。煤礦巷道錨桿支護(hù)是整個(gè)巷道安全的重要保證,也是煤礦開采工作正常運(yùn)行的重要前提。當(dāng)前煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)不夠成熟,導(dǎo)致煤礦巷道支護(hù)的穩(wěn)定性偏差,阻礙了開采工作的進(jìn)程。文章闡述了煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用的相關(guān)概況,分析了煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用過程中應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)。

        關(guān)鍵詞:煤礦巷道;錨桿支護(hù);應(yīng)用實(shí)例;煤炭開采;安全事故 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        中圖分類號(hào):TD35 文章編號(hào):1009-2374(2015)03-0160-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0269

        煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用于煤礦開采中已經(jīng)將近有70年,由此可見這項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)在我們國(guó)家煤礦開采中的重要性。錨桿支護(hù)技術(shù)已經(jīng)得到廣大工程技術(shù)人員和煤礦企業(yè)的認(rèn)可,具有有效、主動(dòng)、快速等特點(diǎn),經(jīng)過多年的工程實(shí)踐以及不斷改進(jìn)和研究,已經(jīng)成為煤礦巷道的一種非常重要的支護(hù)形式。我們必須不斷分析與研究煤礦開采工程中煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,為煤炭開采企業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

        1 煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)概述

        錨桿支護(hù)技術(shù)是指利用錨桿的特有作用也就是軸向作用力,利用這種作用力將周邊煤礦巖石的各種單向力或者是雙向作用力轉(zhuǎn)換成為三向受力,這樣大大降低了巷道的作用力,提高了錨桿的支護(hù)作用力的綜合技術(shù)。錨桿支護(hù)技術(shù)能夠改變高壓巖石的承載力,提高支護(hù)工具的抗壓能力,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊的物體承載能力進(jìn)行分化與控制的目標(biāo)。

        煤礦巷道錨桿支護(hù)的發(fā)展歷史較為悠久,在我國(guó)煤炭開采行業(yè)中運(yùn)用的次數(shù)比較多,經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段以及發(fā)展形式。這些形式基本上概括為機(jī)械形式的支護(hù)手段、鋼絲繩混合砂漿形式的支護(hù)手段、支護(hù)的頂端采用樹脂的形式以及混合水泥等錨桿支護(hù)形態(tài)。若從穩(wěn)定性和支護(hù)強(qiáng)度角度出發(fā),傳統(tǒng)的錨桿支護(hù)依舊為適用于簡(jiǎn)單地質(zhì)環(huán)境的被動(dòng)支護(hù),直至后來引入了高強(qiáng)度螺紋鋼、動(dòng)態(tài)支護(hù)設(shè)計(jì)等新技術(shù)、新材料后,錨桿支護(hù)的主動(dòng)性和穩(wěn)定性得到了較大改善。

        煤炭巷道錨桿支護(hù)能夠有效地控制周邊巖石的發(fā)展趨勢(shì),保證巷道工作的安全性能,改善煤礦開采的工作環(huán)境,從而提高煤礦開采的效率。

        2 煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用

        2.1 煤礦開采工程的基本簡(jiǎn)介——以平莊礦區(qū)中典型的紅廟煤礦為例

        紅廟煤礦是我們國(guó)家比較典型的軟基石巖層礦井,軟基層特性決定了周邊的巖層穩(wěn)定性能比較差,煤礦層與基石層之間的銜接比較差,這就導(dǎo)致巖層極其容易被風(fēng)化與水蝕。這種煤層情況下,巷道錨桿支護(hù)工作難以開展,需要不斷改進(jìn)與完善,加大了煤礦開采的成本,提高了危險(xiǎn)性能,比一般的煤礦開采難度上升4%~6.2%,嚴(yán)重地影響了紅廟煤礦開采的

        進(jìn)度。

        2.2 煤礦巷道的相關(guān)概述

        煤礦巷道是指在煤礦開采過程中為了保障開采工作正常與安全運(yùn)行所挖掘的通道,其主要功能是為了輸送煤炭、提升煤炭、動(dòng)力資源輸送以及便于通風(fēng)與排水等。一般的煤礦巷道的截面形狀為拱形、梯形或者是馬蹄形等。煤礦巷道通常有直立巷道、水平巷道以及傾斜巷道,不同的巷道類型有著各自的功能作用,都是根據(jù)實(shí)際的煤礦開采情況進(jìn)行設(shè)計(jì),因此必須慎重地進(jìn)行

        抉擇。

        2.3 煤礦開采的基本條件

        煤礦開采的層次:平莊紅廟煤礦4號(hào)煤井中的4-2層

        開采煤層的基礎(chǔ)條件:4-2層與其緊密銜接的4-1層的距離比較短,4-2層同4-1層兩層之間的最小化距離僅僅有5.5m,最大差距僅僅是8.8m,并且4-1層煤礦已經(jīng)完成了開采工作。

        4-2煤層的基本厚度為6.11m,并且這層煤炭?jī)?nèi)部含有許多層的夾矸。

        煤層的傾斜角度大致為14°~15°。

        煤層單軸抗壓強(qiáng)度僅為4.8MPa,頂板砂質(zhì)泥巖強(qiáng)度為15~35MPa,直接底為砂質(zhì)泥巖,單軸抗壓強(qiáng)度為23.5MPa,且具有膨脹性。

        2.4 采用樹脂與錨桿綜合的支護(hù)技術(shù)

        由于紅廟煤礦4號(hào)煤井的特殊性,我們采用的是樹脂與錨桿綜合的支護(hù)技術(shù)。錨桿長(zhǎng)2.3m采用Φ21mm的左旋無縱筋螺紋鋼,頂端用快速錨固劑、后部用慢速,錨桿的基本排距為900mm,頂板每排7根,間距為860mm;每排每幫3根錨桿,間距為700mm,錨桿預(yù)緊力距為450N·m。錨桿索是20mm,利用樹脂端部來加強(qiáng)堅(jiān)固性,在每個(gè)2m的距離內(nèi)要使用3跟錨桿固索,之間的距離是1.32m,其拉力為190~240kN。

        2.5 根據(jù)具體的接近量與膨脹量進(jìn)行支護(hù)

        準(zhǔn)備工作就緒之后開展支護(hù)工作,根據(jù)具體的接近量與膨脹量進(jìn)行支護(hù)。當(dāng)煤礦巷道距離地面20m以上時(shí),錨桿支護(hù)的承載力也就越大,但是在挖掘到120m的時(shí)候趨于穩(wěn)定,需要張拉錨桿固索,以此來穩(wěn)定巷道,保證巷道的穩(wěn)定性。

        3 煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用過程中的注意事項(xiàng)

        在進(jìn)行煤礦巷道錨桿支護(hù)工作的過程中,我們應(yīng)當(dāng)時(shí)刻注意以下問題,這樣才能夠最大程度地提高巷道的穩(wěn)定性與安全性:在進(jìn)行巷道挖掘的過程中要時(shí)刻勘測(cè)周邊巖層的環(huán)境以及抗壓承載能力,避免出現(xiàn)坍塌與塌方的現(xiàn)象;錨桿支護(hù)工作要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與制度進(jìn)行,不可隨意對(duì)待;錨桿之間的距離應(yīng)當(dāng)經(jīng)過詳細(xì)與精確的測(cè)量之后才能實(shí)施;巷道挖掘以及錨桿放置的材料與工具必須符合國(guó)家部門的規(guī)定,切忌偷工減料,提高安全性與穩(wěn)定性;煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用過程中要時(shí)刻檢測(cè)錨桿的穩(wěn)固性,嚴(yán)格地測(cè)量與記錄錨桿的承壓力與拉力數(shù)值,積極預(yù)防突發(fā)事故等。

        不僅如此,煤礦巷道錨桿支護(hù)實(shí)施過程中若是受到其他方面的阻礙,一定要利用科學(xué)合理的方法進(jìn)行解難,迅速查明原因,采取有效的措施加以解決與改進(jìn),只有徹底解決之后才能夠繼續(xù)開展錨桿支護(hù)工作。煤礦巷道錨桿支護(hù)工作人員必須嚴(yán)格遵守相關(guān)方面的程序,加強(qiáng)監(jiān)督與管理工作,保證每項(xiàng)工作的質(zhì)量符合煤礦巷道挖掘要求,從而提高煤礦開采工作的安全性。

        4 結(jié)語

        煤礦開采行業(yè)的工作質(zhì)量是我國(guó)其他行業(yè)發(fā)展的重要前提與基礎(chǔ),是社會(huì)生產(chǎn)與生活活動(dòng)的重要資源。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高和科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展,為煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用奠定了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)與科技基礎(chǔ)。因此我們必須不斷改革與創(chuàng)新錨桿支護(hù)技術(shù),為煤礦開采提供技術(shù)條件。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 王宏偉,姜耀東,趙毅鑫,祝捷,單如月.軟弱破碎圍巖高強(qiáng)高預(yù)緊力支護(hù)技術(shù)與應(yīng)用[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào),2012,(4).

        [2] 胡濱,林健,姜鵬飛.錨固劑環(huán)形厚度對(duì)樹脂錨桿錨固性能影響的研究[J].煤礦開采,2011,(4).

        [3] 胡濱,康紅普,林健,范明建.風(fēng)水溝礦軟巖巷道頂板砂巖含水可錨性試驗(yàn)研究[J].煤礦開采,2011,(1).

        [4] 張濤,黃韶華,朱建雯.煤炭開采地表沉陷環(huán)境影響評(píng)價(jià)分析[J].能源環(huán)境保護(hù),2011,(3).

        作者簡(jiǎn)介:王拴照(1965-),男,山西柳林人,太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院在讀研究生,山西樓俊礦業(yè)集團(tuán)有限公司工程師,研究方向:礦業(yè)工程。

        (責(zé)任編輯:蔣建華)

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