許玉鑫
(平頂山天安煤業(yè)股份有限公司六礦開拓科 河南平頂山 467000)
在實(shí)際開采時(shí)具有極高危險(xiǎn)性的煤礦開采工作,如果不能正確使用所匹配的巷道開采技術(shù),很多情況下都會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。所以我國在煤礦巷道上的支護(hù)技術(shù)必須確保安全,這也是提升我國煤礦巷道技術(shù)的重要途徑。經(jīng)過眾多實(shí)踐足以證明:錨桿支護(hù)不僅可以縮減支護(hù)時(shí)的支出成本,同時(shí)也減輕了工人勞動(dòng)壓力,是有效提升工作效率的支護(hù)技術(shù)。此外,我國煤礦開采的主要途徑是大量挖掘巷道,而支護(hù)技術(shù)在巷道挖掘中的應(yīng)用,可以降低事故發(fā)生率并提升工程的安全系數(shù),所以當(dāng)今煤礦產(chǎn)業(yè)研究探討的重點(diǎn)是如何在最安全的狀態(tài)下提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也能提升煤礦巷道技術(shù)的發(fā)展與改善。
在開采煤礦的過程中,巷道支護(hù)技術(shù)有很多種類,從不同的角度來分析,即從支護(hù)方式或者從控制圍巖變形的角度來進(jìn)行劃分:①能夠改善巷道圍巖力學(xué)方面的性質(zhì);②所研究的巷道新技術(shù)可以發(fā)揮其作用,作用在巷道圍巖的周圍;③除此之外,還能夠作用在圍巖的內(nèi)部表面,而且這種新技術(shù)還可以降低巷道開掘過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。
在上述劃分前提下,煤礦巷道支護(hù)技術(shù)主要可以分為以下幾種:砌碹支護(hù)技術(shù)、錨桿支護(hù)技術(shù)以及應(yīng)力控制技術(shù)。砌碹支護(hù)技術(shù)是在煤礦開采歷史中應(yīng)用最早的一種技術(shù),但是由于這種技術(shù)成本太高、效率較低加上工作量太大等導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中有著一定的局限性。錨桿支護(hù)技術(shù)是從棚式支護(hù)技術(shù)發(fā)展而來的,由于這項(xiàng)技術(shù)的安全性能較高,能提高煤礦巷道的穩(wěn)定性,還可以有效抑制巷道的變形。應(yīng)力控制技術(shù)可以降低煤礦巷道的應(yīng)力,所以能提升煤礦巷道的安全性和穩(wěn)定性,也可以控制巷道的變形。但是由于這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中有較高的危險(xiǎn)性和復(fù)雜性,這也是限制應(yīng)力控制技術(shù)發(fā)展的主要原因,所以以上三種方法相比較,還是錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用最多。
當(dāng)前煤礦企業(yè)為了獲取利潤最大化,很多煤礦企業(yè)挖掘的巷道深度越來越深,甚至超過1000m,但是由于復(fù)雜的地形加上過深的開采深度容易發(fā)生礦井事故,給煤礦開采事業(yè)的發(fā)展提出了很大的難題。但隨著開采技術(shù)的發(fā)展變革和資金的支持,一些新興的開采技術(shù)被引入到煤礦巷道體系中,大大提升了煤礦巷道開采技術(shù)的安全性和穩(wěn)定性。在巷道支護(hù)中應(yīng)用新技術(shù)和材料保障了煤礦巷道技術(shù)的發(fā)展和提升。
煤礦巷道支護(hù)技術(shù)現(xiàn)在的應(yīng)用雖然很廣泛,也能為煤礦企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)利益,同時(shí)為開采工人帶來了更高的安全保障,所以得到大多數(shù)煤礦企業(yè)的大力支持。但是現(xiàn)在仍然有一些比較突出的問題,具體內(nèi)容如下:
(1)由于煤礦企業(yè)為追尋更大的經(jīng)濟(jì)利益,導(dǎo)致煤礦礦井的開采深度越來越深,再加上復(fù)雜的地質(zhì)條件和煤礦巷道的壓力,使得巷道支護(hù)技術(shù)的難度愈來愈大。
(2)當(dāng)前由于深部巷道圍巖破壞的理論研究不能很好的支持煤礦巷道工作,因此會(huì)需要更多更加合理的理論來支持現(xiàn)在的巷道開采與支護(hù)技術(shù)。
(3)當(dāng)前的煤礦巷道支護(hù)技術(shù)采用工程比擬法來指導(dǎo)煤礦巷道的各種參數(shù),由于缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)輔助系統(tǒng)和巷道支護(hù)的合理性評價(jià)系統(tǒng),所以無法保障煤礦企業(yè)使用錨桿支護(hù)技術(shù)進(jìn)行作業(yè),因此也無法保障煤礦巷道的安全性和經(jīng)濟(jì)利益。
(4)由于目前的一些技術(shù)在深部動(dòng)壓影響區(qū)和構(gòu)造的壓力帶上無法使用,錨網(wǎng)噴的二次支護(hù)技術(shù)理論需要更深入的調(diào)查研究,適時(shí)的找出合適的解決方案,并進(jìn)一步完善技術(shù)理論,而不是為了獲取高額利潤而不惜犧牲環(huán)境,不斷加大礦井的深度。
(5)因?yàn)榻?jīng)常受到震動(dòng),所以對于螺距大、鎖緊力不高的情況,支護(hù)材料容易出現(xiàn)安全事故如放炮垢松動(dòng)的現(xiàn)象,而且一些材料根本不適合做巷道支護(hù),因?yàn)椴粷M足條件。
目前巷道支護(hù)中最常見的方式就是錨桿支護(hù)、錨噴支護(hù)和液壓支柱等,但是實(shí)際操作過程中應(yīng)該視情況而定,比如需要根據(jù)巷道情況、圍巖發(fā)展、運(yùn)動(dòng)情況等方式進(jìn)行作業(yè)。所以選擇合適的支護(hù)方式進(jìn)行作業(yè)是非常重要的,但必須提前了解巷道的基本情況然后根據(jù)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式,綜合判斷選擇最適合的、最有效的支護(hù)方式。比如圍巖強(qiáng)度提升時(shí)使用錨桿支護(hù)、穩(wěn)定系數(shù)較高的巷道支護(hù)選擇剛性支護(hù)、穩(wěn)定性較低的巷道選擇伸縮支護(hù)。
制定合理有效的支護(hù)方案需要勘察巷道的施工現(xiàn)場并了解圍巖的特性,從而制定更加合理的支護(hù)方式以提升支護(hù)效果。所以在選擇支護(hù)方式時(shí),需要適時(shí)的考慮一些突發(fā)的情況,比如圍巖小的變形會(huì)釋放圍巖表層巖體發(fā)生破碎時(shí)產(chǎn)生的部分應(yīng)力,可以很好地減少圍巖的變形量。因此,在制定支護(hù)設(shè)計(jì)方案的時(shí)候,可以考慮多種支護(hù)方式相結(jié)合的模式,會(huì)提高工作的安全性,所以在設(shè)置支護(hù)方式前需要對煤礦巷道的開彩現(xiàn)場進(jìn)行勘察,利于工作效率和安全性的提高。
一些井下工作人員想要了解圍巖發(fā)展?fàn)顩r的準(zhǔn)確參數(shù),或者是想要掌握圍巖的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或想要了解選取支護(hù)方案時(shí)產(chǎn)生的具體效果,都需要更加精準(zhǔn)的檢測數(shù)據(jù)。所以為了加大支護(hù)系統(tǒng)的檢測力度,首先需要建立健全支護(hù)監(jiān)測制度,,并且對于檢測數(shù)據(jù)要進(jìn)行科學(xué)的分析,還要對突發(fā)的情況進(jìn)行進(jìn)一步分析和研究,也可以進(jìn)一步跟蹤巷道支護(hù)的具體情況,并分析、預(yù)測圍巖可能會(huì)發(fā)生的情況并且進(jìn)行改正。如果能夠建立健全適當(dāng)?shù)谋O(jiān)督機(jī)制,會(huì)促進(jìn)支護(hù)方案的制定,也能為其提供支護(hù)方案的設(shè)計(jì)依據(jù)。
由于現(xiàn)代煤礦企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人員注重經(jīng)濟(jì)利益的追求,導(dǎo)致現(xiàn)在的煤礦巷道開采深度加劇,增加了開采工作的難度和危險(xiǎn)性。不過由于國家和企業(yè)的資金投入與技術(shù)研究,我國在煤礦巷道的技術(shù)研究中也取得了一些技術(shù)成果。但是,由于實(shí)踐與理論不能完全結(jié)合,所以研究出來的技術(shù)方法也不能直接用到煤礦巷道的支護(hù)工作中?,F(xiàn)在的煤礦巷道由于支護(hù)的設(shè)備老舊、新技術(shù)也無法直接使用,工作的效率無法提升。所以如果能及時(shí)的更新和維護(hù)支護(hù)設(shè)備,使新技術(shù)可以與井下的設(shè)備情況相匹配,也能夠更好的實(shí)用新技術(shù),這樣才能提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
為了提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率,提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)想要保障煤礦企業(yè)對新型支護(hù)技術(shù)的資金投入和宣傳工作,需要開展對工作人員的技術(shù)培訓(xùn),然后建立一系列相應(yīng)的考評制度,讓井下的工作人員能夠正確、熟練的掌握新技術(shù),科學(xué)的使用新設(shè)備。
分析和研究煤礦巷道支護(hù)技術(shù)及其取得的良好實(shí)踐效果,有利于提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和煤礦巷道技術(shù)的安全性。所以煤礦企業(yè)應(yīng)該不斷提升對巷道支護(hù)技術(shù)的研究力度和實(shí)踐力度,制定出科學(xué)合理的煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的實(shí)施策略以及方案。