摘 要:本文通過對巷道支護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀、煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用的研究分析,明確了巷道支護(hù)技術(shù)對于煤礦巷道的開采具有重要作用,所以,相關(guān)單位應(yīng)該加強(qiáng)對巷道支護(hù)技術(shù)的不斷改進(jìn)及完善。
關(guān)鍵詞:煤礦巷道;支護(hù)技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號: TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)29-0241-01
1 巷道支護(hù)原理
通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)踐,了解了國內(nèi)外煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀。巷道支護(hù)技術(shù)對礦井巷道安全施工具有重要意義。巷道支護(hù)的原理是研究圍巖巷道的力學(xué)性質(zhì)及其整體支護(hù)系統(tǒng),借助圍巖自身穩(wěn)定性及其支護(hù)系統(tǒng)使巷道穩(wěn)定。另外,在進(jìn)行巷道施工時(shí),要充分分析圍巖性質(zhì),科學(xué)合理地選擇配套材料和支護(hù)方法。
2 煤礦巷道的支護(hù)形式
2.1 錨固和噴射混凝土支撐
自1956年以來,中國的煤礦一直在巖巷中使用錨桿和噴射混凝土。噴射混凝土能及時(shí)密封巷道周圍區(qū)域,并進(jìn)行緊密支撐,減少水,風(fēng)對周圍巖石強(qiáng)度的影響。錨桿能及時(shí)支撐圍巖,起到主動(dòng)加固的作用,充分發(fā)揮圍巖的自承載能力。經(jīng)過多年的不斷研究,試驗(yàn)和推廣,錨桿支護(hù)技術(shù)在支護(hù)理論,支護(hù)設(shè)計(jì),配套材料,施工機(jī)械與技術(shù),質(zhì)量檢測和礦壓監(jiān)測等方面取得了長足的進(jìn)步。錨桿噴射不僅是巖巷的首選,也是煤巷的主要支護(hù)形式。
2.2 砌體支撐
砌體支撐是早期的支撐方法。它仍然在一些煤礦中使用。根據(jù)砌體支撐材料,可分為:石材,混凝土砌塊,現(xiàn)澆混凝土,現(xiàn)澆鋼筋混凝土等。然而,砌體支撐是一種剛性的被動(dòng)支撐,它不僅支撐成本高,施工速度慢,勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且不能適應(yīng)圍巖的大變形。除特殊巷道和室外,不適合使用。
2.3 復(fù)合支持
復(fù)合支持由兩種或兩種以上的支持方式支持。如果能夠充分發(fā)揮各種支持方法的支撐性能,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),復(fù)合支撐將具有更好的支撐效果和更廣泛的應(yīng)用范圍。雖然復(fù)合支撐的應(yīng)用范圍很廣,但支撐成本高,車道形成速度慢,且支撐形式的選擇不匹配,往往導(dǎo)致故障。根據(jù)巷道的具體情況,應(yīng)選擇合理的復(fù)合支護(hù)形式,以達(dá)到預(yù)期的效果。
2.4 棚式支撐
屋頂支撐方法主要用于圍巖的外部和內(nèi)部。支撐材料主要分為木材和鋼筋混凝土。在現(xiàn)階段,木材支撐方法不再用于煤礦巷道的支護(hù)技術(shù)。棚型支撐可根據(jù)剖面分為梯形,拱形和圓形支撐,棚式支撐也是一種支撐。被動(dòng)支護(hù)技術(shù)控制變形能力較差,不能滿足復(fù)雜地質(zhì)條件下的支護(hù)要求。梭口式支撐的效果差,成本高,并且逐漸被螺栓支撐所取代。
3 煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
3.1 軟巖巷道支護(hù)不合理問題
不合理的巷道支護(hù)主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:①支撐力太強(qiáng),強(qiáng)度太強(qiáng),不能超過支撐本身的需要,這會增加采煤和建筑的成本,但這種情況比較??;②支撐力太小,通過小的力量將直接影響煤礦巷道積極。通常采礦,為了節(jié)省一些煤礦的資金,在巷道的支撐下缺乏材料,這將嚴(yán)重影響隧道的結(jié)構(gòu)。它還會引起巷道變形,影響巷道的正常功能。在某些情況下,這種情況也需要花費(fèi)大量的時(shí)間和資金來進(jìn)行。維護(hù)和修理,產(chǎn)生兩倍的努力,這種情況在一般煤礦巷道設(shè)計(jì)中更為常見;③巷道支護(hù)的施工設(shè)計(jì)參數(shù)不符合實(shí)際參數(shù),直接影響巷道支護(hù)的合理性。通過對上述問題的分析,可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)圍巖的強(qiáng)度相對較軟時(shí),會引起關(guān)節(jié)裂縫,使含有粘土的礦物進(jìn)入巷道內(nèi)部環(huán)境,影響周圍巖石的正常施工。巷道。內(nèi)部應(yīng)力減小并集中,這對巷道的穩(wěn)定性有很大影響。此外,周圍的巖石沒有封閉,這將導(dǎo)致其長時(shí)間暴露在空氣中并且容易風(fēng)化。影響巷道內(nèi)部環(huán)境的主要原因是支護(hù)參數(shù)不合理。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,地腳螺栓沒有固定,支架的強(qiáng)度和參數(shù)與參數(shù)不一致。這些因素將對煤礦巷道的支撐帶來一些問題。
3.2 軟巖巷道與錨桿技術(shù)
軟巖巷道的主要特點(diǎn)是水膨脹大,風(fēng)化明顯,易崩解,圍巖強(qiáng)度低,煤層,頂板,地板膠結(jié)性差。軟巖巷道煤層厚度接近6m,但由于節(jié)理和墊層的發(fā)育,其抗壓強(qiáng)度明顯不足。另外,由于頂板和底板屬于Sandy Rock,屋頂和地板巖石的強(qiáng)度不強(qiáng),可擴(kuò)展性強(qiáng)。全長預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)用于軟巖巷道,垂直隧道面螺栓,W,金屬網(wǎng)和鋼網(wǎng)的應(yīng)用,使巷道變形程度降低,有效防止圍巖過度擴(kuò)張煤礦,實(shí)現(xiàn)了圍巖的穩(wěn)定性和完整性??偟膩碚f,在該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中,圍巖的變形程度得到了很好的控制,大大滿足了采煤的安全要求。
3.3 軟巖巷道支護(hù)的改進(jìn)措施
為提高軟巖巷道的支護(hù)水平,施工單位需要有效地改進(jìn)現(xiàn)有的支護(hù)技術(shù)。只有這樣才能更好地發(fā)揮道路支持的效果。對軟巖巷道采取常規(guī)措施后,仍然沒有明顯的效果。有關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對軟巖巷道的兩次支護(hù)。使用這兩種支撐不僅可以提高主支撐柔韌性的保護(hù),還可以有效地增強(qiáng)支撐體的強(qiáng)度。在保證巷道穩(wěn)定的條件下,可以通過兩個(gè)支撐將圍巖控制在一個(gè)受控范圍內(nèi),以釋放周圍巖石所承受的應(yīng)力。同時(shí),應(yīng)設(shè)置軟巖巷道的具體條件,以提高巷道支護(hù)作用的針對性,增強(qiáng)噴層的強(qiáng)度和剛度,從而加固軟巖巷道。對于一些圍巖較弱的礦區(qū),施工人員可采用錨梁支護(hù)技術(shù),有效控制弱區(qū)面積,防止其進(jìn)一步擴(kuò)張,增強(qiáng)整個(gè)圍巖的約束力。另外,采用光面爆破減少圍巖振動(dòng),提高圍巖穩(wěn)定性。
4 結(jié)束語
隨著中國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,中國煤炭工業(yè)取得了一定進(jìn)展,煤炭資源的利用越來越多樣化和多樣化。但是,煤炭資源本身具有不可再生的特點(diǎn),相對采礦量將逐步減少。同時(shí),根據(jù)煤炭工程分析,煤炭資源穩(wěn)定性較差,相關(guān)單位應(yīng)加強(qiáng)煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究。
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收稿日期:2018-9-9