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        大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)

        2021-09-09 04:40:29王強(qiáng)
        科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2021年58期
        關(guān)鍵詞:支護(hù)技術(shù)煤礦開采

        王強(qiáng)

        關(guān)鍵詞:煤礦開采;大斷面巷道;支護(hù)技術(shù)

        現(xiàn)階段,錨桿支護(hù)技術(shù)憑借其突出優(yōu)勢得到了十分廣泛地認(rèn)可與應(yīng)用,而隨著煤礦行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,大斷面巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)也得到了更多關(guān)注。在實(shí)際開展相關(guān)作業(yè)的過程中,提升大斷面巷道的安全保障性能成為施工團(tuán)隊(duì)關(guān)注要點(diǎn),因此有必要針對大斷面開采巷道支護(hù)技術(shù)展開更為深入的研究。

        一、大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的實(shí)施背景。現(xiàn)階段,在進(jìn)行煤礦開采作業(yè)的過程中,大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用,該技術(shù)實(shí)施的主要目的是保證礦內(nèi)的結(jié)構(gòu)安全,為現(xiàn)場人員的生命安全提供保障。結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況來看,大斷面矩形煤巷在工程中體現(xiàn)出操作便利、利用率高的特征,可以更好地滿足工程建設(shè)的實(shí)際需求,因此在各大礦山中得到了廣泛應(yīng)用。然而大斷面矩形煤巷也存在著一定弊端,比較大的斷面加上比較松軟的巖體都造成了圍巖變形的情況,這不僅大大提升了頂板事故發(fā)生的概率,還增加了相關(guān)人員進(jìn)行維護(hù)的難度。因此為提升工程質(zhì)量與效率,相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對大斷面矩形煤巷圍巖變形特征的研究,并準(zhǔn)確掌握其破壞規(guī)律。大斷面矩形煤巷圍巖變形的原理為:在進(jìn)行開挖作業(yè)之前,巖體處于原巖應(yīng)力狀態(tài),同時(shí)保持著三向應(yīng)力平衡。在開挖之后,原巖應(yīng)力狀態(tài)會(huì)被改變,進(jìn)而向四周轉(zhuǎn)移,在這樣的情況下,會(huì)出現(xiàn)圍巖徑向應(yīng)力減小以及切向應(yīng)力增加的情況。與此同時(shí),三向應(yīng)力平衡的狀態(tài)會(huì)被進(jìn)一步打破,從而逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向應(yīng)力或單向應(yīng)力狀態(tài),圍巖整體的強(qiáng)度也會(huì)隨之降低。在圍巖強(qiáng)度下降的情況下,如果可以超過切向應(yīng)力,那么就可以保持整體的穩(wěn)定狀態(tài);如果沒有超過切向應(yīng)力,則會(huì)出現(xiàn)圍巖被破壞的情況,進(jìn)而對煤礦開采質(zhì)量、開采進(jìn)度以及現(xiàn)場人員的生命安全都會(huì)產(chǎn)生不利影響。

        二、大斷面煤礦巷道支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行大斷面煤礦巷道支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)的過程中,需要先對巷道的實(shí)際情況進(jìn)行分析,同時(shí)采用工程類比法的方式完成兩側(cè)的參數(shù)設(shè)計(jì)工作。選用支護(hù)構(gòu)件的時(shí)候應(yīng)充分考慮到各個(gè)位置承受載荷作用力不同的因素,因此不同位置選用的構(gòu)件也是不同的。現(xiàn)階段,工程中常見的構(gòu)件包括錨索、螺紋鋼錨桿以及塑料網(wǎng)等,通過非對稱式結(jié)構(gòu)對這部分構(gòu)件進(jìn)行布置設(shè)計(jì),保證可以最大限度地滿足國家建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),并為后續(xù)的維護(hù)與更換工作提供便利[1]。在選取不同錨固構(gòu)件的時(shí)候還應(yīng)考慮到地下地層的地質(zhì)構(gòu)造因素,保證錨桿直徑與工程的實(shí)際情況相符,并確保錨桿承受的錨固力可以在材料屈服強(qiáng)度之上。在進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)的時(shí)候,還應(yīng)有效考慮到整體項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性、是否滿足國家標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等因素。在完成參數(shù)設(shè)計(jì)之后還需要結(jié)合相關(guān)公式進(jìn)行核算,從而有效將參數(shù)數(shù)據(jù)安全系數(shù)控制在1.2~1.5的范圍內(nèi),同時(shí)確保頂板錨索布置與兩側(cè)錨索巷幫間距可以滿足工程的實(shí)際要求。為最大限度地避免構(gòu)件脫落情況的發(fā)生,還可以在上面安裝預(yù)緊部件,從而保證各個(gè)預(yù)緊部件可以通過金屬網(wǎng)格更加緊密的結(jié)合,為后續(xù)施工環(huán)節(jié)提供有利條件。

        三、大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果。在實(shí)施大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)之后,需要對其實(shí)際的工程效果進(jìn)行驗(yàn)證,并對煤礦巷道工作面變形情況展開監(jiān)測與分析,最終根據(jù)分析結(jié)果得出錨桿支護(hù)技術(shù)的工作成效。在實(shí)際開展監(jiān)測工作的過程中,需要先確定監(jiān)測點(diǎn)的位置并選用恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測方法,進(jìn)而針對煤礦巷道表面產(chǎn)生的位移和變形情況得到相關(guān)數(shù)據(jù)[2]。為確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與全面性,可以根據(jù)工程實(shí)際情況提升監(jiān)測站的數(shù)量,同時(shí)控制好監(jiān)測站與工作面迎頭位置以及監(jiān)測站與監(jiān)測站之間的距離。每一個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)內(nèi)部還需要設(shè)置不同的測量點(diǎn)位,位置的設(shè)定應(yīng)保證可以實(shí)現(xiàn)對煤礦巷道斷面的全面監(jiān)測。與此同時(shí),還需要在對應(yīng)測量點(diǎn)位上進(jìn)行鉆孔,進(jìn)而將其作為實(shí)際測量的測量點(diǎn)。通常情況下,十字測量法是現(xiàn)階段工程中最常見的測量方法,該方法的使用可以最大限度提升煤礦巷道斷面結(jié)構(gòu)局部位移以及變形數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并有效根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對可能會(huì)出現(xiàn)的斷面結(jié)構(gòu)變形情況加以預(yù)測,并有效提出合理的加固處理方案來確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

        綜上所述,當(dāng)前煤礦巷道支護(hù)施工技術(shù)在大斷面煤礦巷道開采工作中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,同時(shí)也發(fā)揮了十分重要的作用。在實(shí)際開展相關(guān)工程的過程中,施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)不斷對該技術(shù)規(guī)律原理以及參數(shù)設(shè)計(jì)展開研究,保證煤礦巷道支護(hù)施工技術(shù)可以充分發(fā)揮出其優(yōu)勢,為提升煤礦巷道結(jié)構(gòu)的安全性奠定基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]張冠宇.大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的研究[J].機(jī)械管理開發(fā),2020,35(08):98-99+102.

        [2]張冰.大斷面巷道支護(hù)技術(shù)在采煤工程中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能,2021(06):172-173.

        (作者單位:太原市梗陽實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司麥地掌煤礦)

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