初立新
(臨礦集團(tuán)株柏煤礦,山東 臨沂 276100)
由于我國科技的不斷進(jìn)步,許多高科技電子產(chǎn)品也隨之出現(xiàn),人們的生活水平也得到了很大提升,要想滿足人們?nèi)粘S秒姷男枰覈牡V山行業(yè)的開采力度就必須加大,巷道所承受的壓力也在逐漸增加,我國傳統(tǒng)的礦山支護(hù)技術(shù)已經(jīng)無法支撐過高的壓力,而錨桿支護(hù)技術(shù)的出現(xiàn)正好解決了這個問題,它不僅大大地節(jié)約了我國礦道支護(hù)成本,也使礦道的安全性得到了很大的提升。然而,其在具體應(yīng)用中還存在著一些小問題,本文通過分析錨桿支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢,總結(jié)出一些提高錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的策略。
由于錨桿技術(shù)具有支護(hù)成本低、經(jīng)濟(jì)實惠的優(yōu)點,使其廣泛應(yīng)用于礦山開采過程中。我國傳統(tǒng)的礦道支護(hù)技術(shù)采用的是型鋼支護(hù)和木棚支護(hù),但是,由于我國過去對礦產(chǎn)資源的需求量較小,這就導(dǎo)致礦道的深度也較淺,礦壓較低,傳統(tǒng)的支護(hù)方式或者是木棚支護(hù)已經(jīng)能夠滿足其支護(hù)需求,可以維持礦道的完整性和安全性,隨著我國科技的不斷進(jìn)步,人們對礦產(chǎn)資源的需求也在日益增大,這就導(dǎo)致我國礦山開采的深度不斷增加,礦道的寬度也隨之?dāng)U大了2至3倍,這就導(dǎo)致斷面承受的壓力較以往高出數(shù)倍,因此,我國就必須在礦山開采過程中創(chuàng)新支護(hù)技術(shù),不僅要使礦道的承載力增加,還要使礦道開采過程中的機(jī)械化程度提高,以滿足我國礦道掘進(jìn)過程中的支護(hù)需求[1]。
隨著我國礦山開采的深度和廣度的不斷增加,礦山的掘進(jìn)效率也較以往有了很大的提升,但是如何在保證井下作業(yè)工人安全的前提下,提高我國礦山掘進(jìn)效率是現(xiàn)在面臨的一個重大課題。
我國現(xiàn)在礦山開采過程中主要運(yùn)用綜掘機(jī)來進(jìn)行開采,開采效率非常高,那么在采礦時就要使用更為簡便搭建的支護(hù)技術(shù)來匹配其掘進(jìn)效率,這樣才能使礦山?jīng)Q定效率有一個質(zhì)的提升,而錨桿支護(hù)技術(shù)則很好地滿足了這一需求,整體上提高了我國礦山開采的速度。
井下作業(yè)還可以根據(jù)礦內(nèi)巖石的特點選擇不同的錨桿,例如如果礦道周圍的巖石比較堅硬的話,那么施工工人就可以選擇直徑較小的錨桿來支撐,這樣不僅降低了錨桿支護(hù)的成本,也使錨桿支護(hù)施工工人的工作效率得到提升,降低了我國能源開采的成本。如果礦道周圍巖石的穩(wěn)定性較低,施工工人就可以選擇直徑較大的錨桿來保證礦道的安全。
在我國早期的礦道開采過程中,礦道采用的最主要的支護(hù)材料便是金屬支架或木材支架,利用這些材料對礦道進(jìn)行支護(hù),其所耗費(fèi)的成本是非常巨大的,它不僅需要大量的人工來安裝支架,還要定期對其進(jìn)行維修,這就導(dǎo)致我國礦山巷道掘進(jìn)開采效率降低。
另一方面來說,金屬或者是木材支架的支護(hù)能力也是有一定限度的,隨著我國對礦的需求量不斷增加,礦山的開采深度也在不斷增加,這種利用金屬或者木材當(dāng)作支架的支護(hù)方式也逐漸被錨桿支護(hù)所取代[2]。
錨桿支護(hù)是一種對礦道進(jìn)行加固的方式,可以在最大程度上保護(hù)施工人員的人身安全。錨桿支護(hù)所用的錨桿采用金屬部件、木部件以及聚合物等材料組合而成,這就使錨桿具有較強(qiáng)的支護(hù)強(qiáng)度,不僅如此,由于其中加入了聚合物等材料,就可以使錨桿產(chǎn)生懸吊效果或者是組合梁效果,提高了它的穩(wěn)固性。并且巷道的寬度是有一定限度的,施工人員在安裝支架過程中處于受限范圍內(nèi),但是由于錨桿支護(hù)技術(shù)施工工藝簡單方便,這就在很大程度上給施工人員提供了便利。由于錨桿所涉及的支護(hù)范圍形成了一個安全角,整體上提高了整個巷道承受能力,從而改變了巷道周圍巖石的承載結(jié)構(gòu)。
由于我國地質(zhì)條件的影響,許多礦產(chǎn)資源都形成于巖石較硬的地域內(nèi),并且其在運(yùn)輸過程中也存在著一定的受限,這就導(dǎo)致我國目前各大礦山開采中機(jī)械化程度不同,但是大部分礦企的采礦機(jī)械化程度都很低。我國在礦山開采過程中,主要采用懸臂式的掘進(jìn)方式,這種開采方式就需要錨桿技術(shù)的配合,然后再輔以其他作業(yè)來共同完成巷道的支護(hù)。如果巷道支護(hù)過程中所采用的程序較多,就會使支架的整體協(xié)調(diào)性降低,從而降低其支護(hù)效率,這不僅會使我國礦山開采掘進(jìn)速度降低,更嚴(yán)重的還會使施工人員的安全性受到威脅[3]。
在我國礦山開采過程中,施工人員需要停止挖掘才能對礦道進(jìn)行錨桿支護(hù),這在一定程度上影響著掘進(jìn)機(jī)的整體掘進(jìn)速度,并且將錨桿完全搭建好要比利用掘進(jìn)機(jī)挖掘礦山所需要的時間還要長,這就在整體上降低了我國巷道的掘進(jìn)速度。
除此之外,在安裝過程中,需要用到鉆頭來進(jìn)行鉆孔,在鉆孔時就會產(chǎn)生許多碎屑,并且施工人員還要不斷地用大量的清水來沖洗鉆孔中的碎屑,這也在一定程度上影響著礦山挖掘的速度。
首先在錨桿支護(hù)施工過程中,施工人員要按照嚴(yán)格的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計錨孔,錨孔要按照等距離方式來進(jìn)行鉆取,這樣可以讓毛干之間等距離排列,從而形成一個防護(hù)袋,增加巷道的安全性。其次,鉆孔的間距不能大于十厘米,錨桿尾端露出的長度要保持在20cm以內(nèi),并且施工人員在每次施工之前都要將巷道周圍巖石表面的懸浮的石頭進(jìn)行清理,確保每根錨桿都安裝在堅固的礦石上,防止錨桿不堅固而導(dǎo)致整個施工進(jìn)度停滯,施工人員還要在巖石容易脫落的地方提前安裝臨時支架,確保施工人員的人身安全。最后,在施工結(jié)束后,施工人員還要將鉆孔中遺留的粉末清理干凈。
我國在早期的巷道支護(hù)過程中采用的是混凝土整體支架的方式,這就使整個支架相當(dāng)容易受到壓力的作用而發(fā)生斷裂,而混凝土支架則會散落許多石塊,導(dǎo)致支架表面變得坑坑洼洼,這時候就可以運(yùn)用錨桿技術(shù)來對混凝土支架進(jìn)行修復(fù)。
當(dāng)混凝土受到巷道動壓的影響時,整個表面都會出現(xiàn)裂痕,如果不及時對其進(jìn)行修復(fù),就會使巷道的承載力降低,從而引發(fā)安全事故[4]。
如果巷道出現(xiàn)的底鼓現(xiàn)象時,就會影響巷道的掘進(jìn)進(jìn)度,施工人員要將底鼓部分鏟掉才能繼續(xù)挖掘資源,但是這種方式卻無法徹底解決底鼓現(xiàn)象的出現(xiàn),施工人員要不停地鏟除底鼓,這就耗費(fèi)了大量的人力,但是如果運(yùn)用錨桿支護(hù)技術(shù),通過錨桿支護(hù)的錨梁跟巷道的橫角來拉近巷道的底板,這樣就可以避免底鼓現(xiàn)象的發(fā)生。
綜上所述,隨著我國礦山開采的深度的不斷增加,巷道內(nèi)的壓力也隨之逐漸增加,我國要創(chuàng)新巷道支護(hù)技術(shù)來保護(hù)巷道的安全,錨桿支護(hù)雖然有一定的缺點,但是其具有施工工藝簡單和成本低廉等優(yōu)點,這就為其被廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。但是施工人員還是要定期對錨桿支架進(jìn)行檢查,避免事故的發(fā)生。