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        巷道穩(wěn)定性及支護(hù)技術(shù)研究

        2020-02-26 21:21:19趙傳凱
        江西化工 2020年1期
        關(guān)鍵詞:金屬支架巖石頂板

        趙傳凱

        (山西新元煤炭有限責(zé)任公司,山西 壽陽(yáng) 045400)

        0 引言

        礦山的采準(zhǔn)巷道是否穩(wěn)定主要取決于其周?chē)膸r石環(huán)境,這也是采準(zhǔn)巷道穩(wěn)定的根本保證。因此對(duì)于維持采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性最有效的方法就是維持其周?chē)鷰r石環(huán)境的穩(wěn)定性。當(dāng)前我國(guó)礦山行業(yè)不斷向前發(fā)展,開(kāi)發(fā)采準(zhǔn)巷道的條件和技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn),例如進(jìn)行注漿的材料,在其性能提升之后,可以更好的保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性,因此新材料的使用為提高采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性奠定了材料基礎(chǔ)。與此同時(shí),在進(jìn)行井下開(kāi)采時(shí),對(duì)于采準(zhǔn)巷道來(lái)說(shuō)必須進(jìn)行有效的支護(hù),因此合理的支護(hù)技術(shù)確保了礦井能夠順利開(kāi)采[1]。

        一般來(lái)說(shuō),采準(zhǔn)巷道是否具有的穩(wěn)定性與合理的支護(hù)技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)的,進(jìn)行合理支護(hù)的主要目的就是要保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性;而采準(zhǔn)巷道是否具有穩(wěn)定性,是需要合理的支護(hù)技術(shù)來(lái)保證的。一般來(lái)說(shuō),有些煤礦為了進(jìn)一步保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定,經(jīng)常會(huì)進(jìn)行支護(hù)技術(shù)的合理選擇,以實(shí)現(xiàn)對(duì)采準(zhǔn)巷道的有效支護(hù),防止其周?chē)膸r石環(huán)境變化,通過(guò)保障采準(zhǔn)巷道周?chē)鷰r石環(huán)境的穩(wěn)定,進(jìn)而維持巷道的穩(wěn)定性,對(duì)采礦工人的生命安全進(jìn)行保護(hù)。

        對(duì)于礦山的采準(zhǔn)巷道來(lái)說(shuō),很容易受到來(lái)自巷道兩側(cè)開(kāi)采行為的影響,因此,來(lái)自于多角度、長(zhǎng)時(shí)間的壓力作用在采準(zhǔn)巷道上,此時(shí)若沒(méi)有進(jìn)行合理的支護(hù),那么采準(zhǔn)巷道很可能發(fā)生很大程度的變形,無(wú)法保證穩(wěn)定性。因此,為了保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性,需要選擇合理的支護(hù)技術(shù)來(lái)支護(hù)巷道,通過(guò)支護(hù)設(shè)備產(chǎn)生的力與采準(zhǔn)巷道周?chē)膲毫ο嗷プ饔?,保證采準(zhǔn)巷道處于穩(wěn)定或者較為穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)前的支護(hù)技術(shù)相對(duì)合理,可以在很大程度上保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性和安全性。

        1 礦山采準(zhǔn)巷道穩(wěn)定性

        采準(zhǔn)巷道作為礦山企業(yè)的主要采礦工程之一,隨著礦山的開(kāi)采,其周?chē)膸r石會(huì)發(fā)生一定程度的破碎,還會(huì)引起地層壓力變大,從而發(fā)生采準(zhǔn)巷道破壞或變形。所以,維持采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定,既可以有效減少維護(hù)費(fèi)用,也可以降低礦山的損耗。因此,從多個(gè)角度出發(fā),研究采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性及其支護(hù)技術(shù),并分析歸類(lèi)影響其穩(wěn)定性的因素,可以在支護(hù)方面找到能夠最大程度保證穩(wěn)定性的支護(hù)技術(shù)和方法,有利于礦山的后續(xù)開(kāi)采。

        開(kāi)挖采準(zhǔn)巷道后,劃分采準(zhǔn)巷道的塑性區(qū)和破壞區(qū),塑性區(qū)的范圍主要是采準(zhǔn)巷道的上下頂板,破壞區(qū)指的是采準(zhǔn)巷道的四周。一般來(lái)說(shuō),采準(zhǔn)巷道的塑性區(qū)是很容易發(fā)生破壞,如果在采準(zhǔn)巷道的臨近再開(kāi)挖巷道,那么存在多個(gè)采準(zhǔn)巷道之間相互擠壓和作用,造成巷道的形狀和大小發(fā)生變化,極大地威脅了采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。塑性區(qū)和破壞區(qū)的巖石一旦發(fā)生破裂,將導(dǎo)致采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性降低,很可能會(huì)發(fā)生變形或者坍塌等現(xiàn)象,因此必須采取措施進(jìn)行及時(shí)的支護(hù)。

        由此可見(jiàn),進(jìn)行采準(zhǔn)巷道的開(kāi)采時(shí),采準(zhǔn)巷道除了受到來(lái)自周?chē)鷰r石環(huán)境的影響,還會(huì)受到相鄰采準(zhǔn)巷道擠壓的影響,兩者對(duì)巷道的變形大小影響程度不同,但兩種因素共同作用,極大地影響了采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。因此,在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中,要根據(jù)礦山的實(shí)際情況,對(duì)采準(zhǔn)巷道的支護(hù)剛度以及支護(hù)強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng),避免采準(zhǔn)巷道周?chē)膸r石環(huán)境變化,另外,結(jié)合其他的支護(hù)加固技術(shù),對(duì)采準(zhǔn)巷道進(jìn)行帶來(lái)良好支護(hù),保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。

        2 礦山采準(zhǔn)巷道支護(hù)技術(shù)

        為了進(jìn)一步保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定,需要采用相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)對(duì)采準(zhǔn)巷道進(jìn)行支護(hù),以防止其周?chē)膸r石環(huán)境發(fā)生較大的變化,通過(guò)合理的支護(hù),實(shí)現(xiàn)保障采準(zhǔn)巷道周?chē)鷰r石環(huán)境的穩(wěn)定從而維持其自身的穩(wěn)定性,進(jìn)而對(duì)采礦工人的生命安全進(jìn)行保護(hù)。如果不及時(shí)對(duì)采準(zhǔn)巷道進(jìn)行支護(hù),隨著開(kāi)采的不斷進(jìn)行,其周?chē)膸r石環(huán)境會(huì)發(fā)生變形、破碎等情況,嚴(yán)重的話(huà)可能會(huì)造成采準(zhǔn)巷道塌陷。因此,有必要對(duì)采準(zhǔn)巷道進(jìn)行支護(hù)技術(shù)施工,方式由于巖石變形、破碎而影響巷道的穩(wěn)定性。在實(shí)際支護(hù)過(guò)程中,有多種支護(hù)技術(shù)可以選擇。

        采準(zhǔn)巷道主要包括三類(lèi):(1)基礎(chǔ)類(lèi)。這一類(lèi)采準(zhǔn)巷道使用的支護(hù)技術(shù)是頂板錨桿支護(hù)技術(shù),主要是對(duì)采準(zhǔn)巷道的頂部進(jìn)行支護(hù);(2)延伸類(lèi)。這一類(lèi)采準(zhǔn)巷道使用的支護(hù)技術(shù)是頂板錨桿+巷幫錨桿支護(hù)技術(shù),這一支護(hù)技術(shù)除了對(duì)采準(zhǔn)巷道的頂板進(jìn)行支護(hù)外,還對(duì)其四周進(jìn)行支護(hù);(3)靈活類(lèi)。這一類(lèi)采準(zhǔn)巷道使用的支護(hù)技術(shù)是可收縮性金屬支架支護(hù)技術(shù),這一支護(hù)技術(shù)具有體積小、靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),而且能夠?qū)崿F(xiàn)采準(zhǔn)巷道的整體支護(hù)。對(duì)采準(zhǔn)巷道進(jìn)行支護(hù)時(shí),應(yīng)用最廣泛的支護(hù)技術(shù)是靈活類(lèi)的可收縮性金屬支架支護(hù)技術(shù)。

        可收縮性金屬支架支護(hù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是體積小、伸縮性強(qiáng)并且可以防火,在進(jìn)行有效支護(hù)的過(guò)程中最大程度的避免發(fā)生巖石的變形坍塌,保證采準(zhǔn)巷道周?chē)鷰r石變形、移位或者坍塌,保證巖石環(huán)境的穩(wěn)定。隨著不斷向前推進(jìn)采準(zhǔn)巷道,周?chē)膸r石環(huán)境將會(huì)發(fā)生變化,此時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)支護(hù)以避免采準(zhǔn)巷道由于壓力變化而發(fā)生變形或者頂板脫落。因此,在實(shí)際開(kāi)采時(shí),要對(duì)采準(zhǔn)巷道做好支護(hù)工作,保證穩(wěn)定性,從而實(shí)現(xiàn)礦山的安全開(kāi)采。

        3 結(jié)語(yǔ)

        進(jìn)行采準(zhǔn)巷道的開(kāi)采時(shí),周?chē)鷰r石環(huán)境和相鄰采準(zhǔn)巷道都會(huì)影響采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。因此,要對(duì)采準(zhǔn)巷道的支護(hù)剛度以及支護(hù)強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng),保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。另外,支護(hù)時(shí)使用可收縮性金屬支架支護(hù)技術(shù)進(jìn)行支護(hù),可以最大程度的避免發(fā)生巖石的變形坍塌,保證采準(zhǔn)巷道周?chē)鷰r石環(huán)境的穩(wěn)定。

        為了保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性,應(yīng)當(dāng)深入研究采準(zhǔn)巷道周?chē)膸r石情況,進(jìn)而選擇合適的支護(hù)技術(shù),另外,還要依據(jù)礦山的具體位置,做出維護(hù)巷道穩(wěn)定性的施工工藝和方案的整體設(shè)計(jì)。方案的設(shè)計(jì)既要保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定,又要進(jìn)行巷道支護(hù)的具體實(shí)施方案設(shè)計(jì),嚴(yán)格按照有關(guān)巷道的施工要求進(jìn)行施工,以滿(mǎn)足礦山開(kāi)采的要求,保護(hù)工人的生命安全。

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