【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,促進(jìn)了煤礦行業(yè)的飛速發(fā)展,由于煤礦的大量開采以及對(duì)開采要求的增多使得煤礦開采事故不斷發(fā)生。巷道支護(hù)技術(shù)作為煤礦作業(yè)開采前的重中之重,是一個(gè)必不可缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它理應(yīng)得到煤礦相關(guān)人員的高度重視和關(guān)注,積極運(yùn)用巷道支護(hù)技術(shù),避免在對(duì)傾斜煤層開采時(shí)出現(xiàn)安全問題,巷道支護(hù)技術(shù)是煤礦順利開采最主要的保障,本文將進(jìn)一步的對(duì)傾斜煤層的巷道支護(hù)技應(yīng)用展開分析與探討。
【關(guān)鍵詞】傾斜煤層;巷道支護(hù)技術(shù);應(yīng)用措施
引言
近年來,隨著煤礦的大力開采,煤礦開采事故屢出不窮,煤礦安全開采問題受到了越來越多人的重視和關(guān)注。由于煤礦地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,存在著急傾斜的煤層,對(duì)于這類煤層開采難度加大,隨時(shí)面臨各種危險(xiǎn),為了有效的避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生,就要采取巷道支護(hù)技術(shù)。巷道支護(hù)技術(shù)作為煤礦施工過程中的重要保護(hù)技術(shù),保證了煤礦持續(xù)穩(wěn)定的開采作業(yè),所以煤礦相關(guān)部門要學(xué)會(huì)積極運(yùn)用先進(jìn)的巷道支護(hù)技術(shù),不斷加強(qiáng)對(duì)煤礦巷道的建設(shè),發(fā)揮其最大的作用,促進(jìn)煤礦行業(yè)安全穩(wěn)定的發(fā)展前進(jìn)。
1.傾斜煤層的開采主要特征
與普通煤層的開采相比較,傾斜煤層的開采難度明顯上升。它的開采主要特征可以分為以下幾種:1、傾斜煤層的地質(zhì)環(huán)境更加多樣化,煤礦的儲(chǔ)量偏少,煤層賦存相對(duì)不穩(wěn)定[1]。2、由于煤層是傾斜的,因此開采落下的煤礦以及掉落的石頭會(huì)順著地板滑落,加大了煤炭安全運(yùn)輸?shù)碾y度,不利于運(yùn)輸工作的順利進(jìn)行。3、開采傾斜煤層不僅僅要注意頂板的下沉,還要面對(duì)底板隨時(shí)發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象。煤層開采工作面的支架要承受較大的壓力,穩(wěn)定性必定也會(huì)隨之降低。4、煤層傾斜導(dǎo)致工作面開采難度加大,無論是開采人員的行走,還是開采設(shè)備的運(yùn)行都大大的不便。
2.傾斜煤層巷道支護(hù)技術(shù)的重要性
要想順利完成傾斜煤層安全穩(wěn)定的開采,就要保證巷道支護(hù)技術(shù)得到合理的運(yùn)用。傾斜煤層作為一種地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的煤層,煤層傾角偏大,導(dǎo)致工作面開采煤礦困難。巷道支護(hù)技術(shù)能有效保證傾斜煤層的開采作業(yè),它是整個(gè)煤礦開采過程的重要前提基礎(chǔ)。第一,巷道支護(hù)技術(shù)能使巷道周圍的巖石構(gòu)造穩(wěn)定性得到良好的保障,從而避免在進(jìn)行煤礦開采作業(yè)時(shí)因?yàn)橄锏缼r石結(jié)構(gòu)不穩(wěn)出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象,第二,巷道支護(hù)技術(shù)最主要的作用就是為開采人員提供一個(gè)安全穩(wěn)定的工作環(huán)境,保證他們的生命不受到事故的威脅以及煤礦單位的財(cái)產(chǎn)不受到損失。以上兩點(diǎn)充分證明了巷道支護(hù)技術(shù)的重要性,巷道技術(shù)不僅僅能使煤礦單位對(duì)傾斜煤層安全穩(wěn)定的進(jìn)行開采作業(yè),還能為煤礦單位帶來經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)保護(hù)了開采人員的生命安全[2]。
3.煤礦巷道的支護(hù)形式
3.1聯(lián)合支護(hù)理論
聯(lián)合支護(hù)理論普遍覺得要想在傾斜煤層中進(jìn)行安全開采作業(yè),如果只是加大巷道支護(hù)體的剛度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,并不能有效的對(duì)圍巖的穩(wěn)定進(jìn)行控制,因此要保證支護(hù)體先柔后剛,柔要保持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。在傾斜煤層中,聯(lián)合支護(hù)形式被普遍運(yùn)用,隨著煤礦開采越來越多,煤礦的圍巖條件也變得越來越惡劣,聯(lián)合支護(hù)形式已經(jīng)不能滿足傾斜煤層的開采[3]。
3.2新奧法支護(hù)理論
新奧法是一種巖體力學(xué)理論,主要特點(diǎn)是根據(jù)圍巖的自承能力,采取以噴射混凝土以及錨桿為主的巷道支護(hù)技術(shù),通過對(duì)巷道合理有效的支護(hù),科學(xué)控制圍巖的穩(wěn)定性,將圍巖的具體情況加入到巷道支護(hù)體系中去[4]。通過錨桿與噴射混凝土相結(jié)合的方式,能有效使圍巖狀態(tài)的到穩(wěn)固,不斷提高圍巖的自承能力,從而相對(duì)應(yīng)的承載圈會(huì)在圍巖內(nèi)部形成。
3.3圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論
圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論認(rèn)為通過采用錨桿技術(shù)能有效改變圍巖的應(yīng)力狀況,提高圍巖的壓力,從而加大圍巖的承載力。與此同時(shí),錨桿支護(hù)技術(shù)還能提高錨固體的力學(xué)參數(shù),從而不斷優(yōu)化錨巖體的力學(xué)性,提高圍巖的殘余強(qiáng)度以及峰后強(qiáng)度[5]。
4.巷道支護(hù)技術(shù)在傾斜煤層中的應(yīng)用
4.1巷道支護(hù)的設(shè)計(jì)
巷道支護(hù)設(shè)計(jì)作為巷道支護(hù)技術(shù)的核心重要環(huán)節(jié),起著不可替代的作用。根據(jù)傾斜煤層的主要特點(diǎn),傳統(tǒng)的鋼帶支護(hù)方式已經(jīng)不能發(fā)揮更大的作用,可以使用錨索的鋼絞線支護(hù)方式代替,再采用錨桿支護(hù)反術(shù)以及錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行對(duì)巷道支護(hù)的建設(shè)。通過傾斜煤層的具體實(shí)際情況,了解煤層地質(zhì)的構(gòu)造、水文環(huán)境、煤層賦存的條件等,對(duì)錨桿的支護(hù)參數(shù)要嚴(yán)格規(guī)定,為了防止煤層頂板的不穩(wěn)定,可以采取錨固法對(duì)巷道的頂板加以牢固,與此同時(shí)也要改變錨桿長度的設(shè)計(jì)。
4.2傾斜煤層巷道支護(hù)技術(shù)
傾斜煤層的巷道支護(hù)技術(shù)主要作用是為了防止落煤和落石以及頂板下沉、地板滑動(dòng)事故的發(fā)生,巷道支護(hù)技術(shù)能有效提高巷道的掘進(jìn)速度。它通過運(yùn)用錨桿技術(shù)在煤層圍巖的周圍打出眼孔,將一桿桿錨桿插入其中,從而使巷道圍巖的穩(wěn)定安全得到有力的保障。傾斜煤層的相關(guān)工作人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)的勘察好煤層的地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存等情況,通過具體的圍巖狀況設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的巷道支護(hù)建設(shè)方案。工作人員在對(duì)傾斜煤層進(jìn)行實(shí)地排查危險(xiǎn)后,就可以對(duì)巷道支架進(jìn)行加牢加固,再就可以進(jìn)行錨桿的鉆孔操作,為了防止巷道圍巖在后期的開采作業(yè)發(fā)生崩坍和松動(dòng)的狀況,也有必要對(duì)錨桿加以牢固。錨桿的相關(guān)參數(shù)要嚴(yán)格控制,錨桿支護(hù)的控頂距要保持在0.3~1.9m范圍內(nèi),當(dāng)頂板的破碎壓力偏大時(shí),就進(jìn)行逐排作業(yè),采取不超過1.2m的控頂距。架棚支護(hù)的控頂距要保持在0.4~1.6m范圍內(nèi),當(dāng)頂板破碎壓力變大時(shí),就逐排作業(yè),采取不超過1m的控頂距。
5.結(jié)束語
綜上所述,傾斜煤層作為一種地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、賦存條件多變性的煤層,要想的到高效安全的開采,就要合理運(yùn)用好巷道支護(hù)技術(shù),根據(jù)煤層實(shí)際情況采取科學(xué)合適的支護(hù)技術(shù),保證傾斜煤層安全穩(wěn)定的開采作業(yè)。煤礦穩(wěn)定的得到開采直接影響到人們的生活水平,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長久持續(xù)發(fā)展。
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作者簡介
吳振華(1985—),男,河南焦作人,助理工程師,2012年畢業(yè)于河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè),現(xiàn)從事煤礦采掘工程及生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作。