趙志安
陜西美鑫礦業(yè)有限公司冶坪煤礦 陜西銅川 727000
為了確保采礦工程的巷道施工安全,控制工程施工質(zhì)量,以及巷道長期穩(wěn)定性,工程過程中要根據(jù)巷道的實際情況和圍巖特性科學的進行巷道掘進,嚴格按照要求進行施工,并且做好掘進支護工作,保障采礦工程施工的安全穩(wěn)定性,從而提高巷道掘進的效率和質(zhì)量。
巷道的穩(wěn)定性與圍巖強度息息相關(guān),為了可以形成對巷道的良好支護和支撐,需要經(jīng)過勘察并結(jié)合圍巖強度進行支護技術(shù)的合理采用[1]。如果圍巖強度可以在錨桿支撐下,實現(xiàn)了自身強度的提高,那么可以進一步加大保護支撐力。圍巖勘察的過程中,主要針對地質(zhì)應(yīng)力的承載能力進行了解和分析。承載能力的高低與頂板位移的大小有著直接關(guān)系,承載性能強,當?shù)刭|(zhì)應(yīng)力增加的情況下,會降低頂板位移的大小,發(fā)揮相應(yīng)的保護和支撐效應(yīng)。所以,采礦項目中的巷道掘進施工中,需要關(guān)注圍巖強度提高支護有效性和掘進安全性。
煤炭采礦工程中,地應(yīng)力是具有較大安全影響的。其表現(xiàn)在會增加巖體位移、支撐物變形失效、煤層壓松等方面,甚至還會造成巖層斷裂、工程坍塌。為了有效解決這一隱患,確保采礦工程的順利進行,具體的巷道掘進與支護時,務(wù)必全面有效的采取技術(shù)方案對作業(yè)面形成支撐體系,與此同時,科學處理采空區(qū),以促進采礦作業(yè)的安全進行。
采礦作業(yè)的巷道掘進中,巷道圍巖應(yīng)力的優(yōu)化和保護支撐是必不可少的,這就會造成斷面出現(xiàn)應(yīng)力不均的現(xiàn)象,為了可以使應(yīng)力得到分散,應(yīng)當在實際過程中嚴格控制巷道斷面的形狀和尺寸。
在礦山巷道掘進時,為了避免地質(zhì)構(gòu)造及其環(huán)境影響到施工作業(yè),對地質(zhì)構(gòu)造的勘探工作要引起重視,通過利用合理安排以及科學運用地質(zhì)勘探技術(shù)提升地質(zhì)構(gòu)造勘探的質(zhì)量和效率。當前,我國在地質(zhì)構(gòu)造勘察方面的技術(shù)能力還有待提高,在針對巷道地質(zhì)構(gòu)造實施勘探檢查過程中可以采用三維地震綜合勘探技術(shù),結(jié)合企業(yè)現(xiàn)實狀況和實際采礦工程情況,在采區(qū)設(shè)計前進行三維地震綜合勘探,從而確保后期掘進過程更加安全。
巷道掘進時,不但要對支護問題進行考慮,還要綜合分析掘進環(huán)境是否安全穩(wěn)定,掘進的過程中,產(chǎn)生許多瓦斯是必然的,其屬于一類易燃性氣體,假如瓦斯含量較多、濃度較高,容易發(fā)生爆炸事件。掘進的過程中,相關(guān)工作者需要動態(tài)監(jiān)測巷道空氣中的瓦斯含量和濃度,如果濃度達到一定值,需要及時予以排放。
掘進過程中,空氣中會漂浮著煙塵粉末,并其還會存在危害性氣體,例如瓦斯和CO2等,對灰塵和危害性氣體也要予以及時的排除,避免巷道掘進工作者的人身健康和安全受到危害[2]。通常來講,較為有效的手段是通風防塵,巷道安全管理中應(yīng)當安裝內(nèi)部通風系統(tǒng),這一系統(tǒng)分為兩部分,設(shè)備通風以及自然風,在設(shè)計安裝中要準確定位兩者的位置,促使內(nèi)部風壓以及需風量達到巷道施工要求,通風機在其中要配合輔助通風系統(tǒng),盡可能多的排除灰塵和有害氣體。針對灰塵,工作人員可以利用除塵器對灰塵進行吸收,降低空氣中的灰塵量,并且工作人員還應(yīng)當對巷道內(nèi)部的溫濕度加以關(guān)注和控制。
礦山掘進施工過程中,面對復(fù)雜地質(zhì)情況,一般都采用軟巖的巷道支護技術(shù)。軟巖這一巖石結(jié)構(gòu),具有較強變形性和較差穩(wěn)定性,松脆或風化的幾率很高,在掘進施工中如果遭遇軟巖情況,那么巷道需要采取必要且有效的支護措施。國際層面對于巷道支護的研究中,提出過許多方法,然而卻無法滿足高應(yīng)力狀況下軟巖巷道支護的需求,現(xiàn)階段國內(nèi)運用的錨索支護技術(shù),能夠較好的對圍巖進行控制,增強圍巖的安全可靠性,得到了廣泛應(yīng)用和推廣。
針對軟巖這一在掘進施工中常見的圍巖類型,為了解決巷道支護的問題,可以利用具有較高強度的錨桿支護方式,通過對錨桿增設(shè)應(yīng)力,提升圍巖的承載性能,通過加強錨端頭以及進行全錨固定,會避免圍巖發(fā)生形變,從而實現(xiàn)有效的支護。錨桿支護方式在經(jīng)濟性方面有著比較好的優(yōu)勢,能夠依據(jù)圍巖形變的實際情況采取相應(yīng)的支護強度,有利于降低掘進成本。但是,由于高應(yīng)力的制約,錨桿支護也具有缺陷和不足。錨桿支護方式運用中,并不是全部支護都主動的,根據(jù)支護體的安全順序可以將錨桿支護劃分成兩種,被動支護以及主動支護。錨注支護方式利用注漿措施來提升圍巖自身的荷載能力,有效增強圍巖對外界影響的支撐力,同時避免圍巖遭受水侵害。
掘進過程中的巷道受高應(yīng)力影響發(fā)生變形,通過加裝金屬支架抵抗高應(yīng)力的影響,U型鋼技術(shù)要求金屬支架具有很強的伸縮性,隨時抵抗高應(yīng)力的影響,充分發(fā)揮支護作用,在圍巖發(fā)生變形后可以起到很好的支護作用,但無法圍巖變形前提前支護[3]。
在目前階段,我國仍然在大量使用煤炭資源,為我們的日常生活以及國家的經(jīng)濟建設(shè)等提供能源。對煤炭資源的開采,我國已經(jīng)進行了很長時間了,采煤的歷史也是非常長久。但是在很長時間以來,我國的開采煤礦所采用的方法都是比較傳統(tǒng)的、原始的,對環(huán)境的污染破壞都很大?,F(xiàn)在我們倡導的是綠色、節(jié)能以及環(huán)保,因此很顯然這種比較傳統(tǒng)原始的開采方法已經(jīng)不能實行現(xiàn)在的發(fā)展趨勢了,也就必須要對其進行改進。