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摘要:為解決煤礦掘進(jìn)開(kāi)采中的安全問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)科學(xué)應(yīng)用巷道掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù),提高煤礦巷道整體支撐保護(hù)效果。本文首先介紹巷道掘進(jìn)施工方法,探討了巷道掘進(jìn)需注意問(wèn)題,并對(duì)巷道圍巖錨固支護(hù)技術(shù)展開(kāi)詳述。
關(guān)鍵詞:采礦工程;巷道掘進(jìn);支護(hù)技術(shù);應(yīng)用
巷道掘進(jìn)是煤礦開(kāi)采重要環(huán)節(jié),由于礦山地質(zhì)應(yīng)力的存在,巷道安全受到威脅,會(huì)因應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生巷道圍巖的位移、破碎、坍塌等問(wèn)題,因此要合理應(yīng)用巷道掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù),保障巷道空間的安全及穩(wěn)固。
1煤礦巷道掘進(jìn)施工方法
在實(shí)際煤礦開(kāi)采中,鉆眼爆破法常常應(yīng)用于巷道的掘進(jìn)。一般而言,首先要做好巷道掘進(jìn)的施工規(guī)劃,設(shè)計(jì)好掘進(jìn)線(xiàn)路,并且要做好掘進(jìn)設(shè)備準(zhǔn)確,將煤電鉆設(shè)備預(yù)先運(yùn)至工作部位。為保障掘進(jìn)施工進(jìn)度及安全,應(yīng)當(dāng)做好掘進(jìn)施工組織及技術(shù)準(zhǔn)備工作,要對(duì)炮眼深度以及間距予以嚴(yán)格控制,這里需考慮到煤層厚度等問(wèn)題。通常來(lái)說(shuō),鉆眼爆破人員要嚴(yán)格依據(jù)平面施工圖中所設(shè)計(jì)的炮眼位置進(jìn)行鉆眼操作。此外,還應(yīng)根據(jù)巷道實(shí)際狀況,對(duì)掘進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)炮眼位置進(jìn)行合理調(diào)整,要滿(mǎn)足炮眼定位原則要求。要充分考慮巷道巖層的強(qiáng)度,由于煤層環(huán)境中巖層質(zhì)地往往較柔軟,單向掏槽具有更好的實(shí)際應(yīng)用效果。在達(dá)到一定掘進(jìn)深度時(shí),要根據(jù)實(shí)際炮眼深度來(lái)確定掘進(jìn)方式,對(duì)于斷面較小的炮眼,在掘進(jìn)施工中應(yīng)當(dāng)采用復(fù)合式掏槽,若巷道中有軟煤夾層,則應(yīng)當(dāng)對(duì)掏槽的數(shù)量及傾斜角度予以合理布置,若軟煤夾層具有較小的斷面,則不宜采用輔助炮眼的方式。同時(shí),待完成掘進(jìn)施工后,裝煤環(huán)節(jié)也是煤礦開(kāi)采的重要內(nèi)容,而且裝煤操作較為復(fù)雜,現(xiàn)場(chǎng)要配置專(zhuān)業(yè)的裝煤機(jī)械,如ZMZ型裝煤機(jī),其具有履帶行走的優(yōu)勢(shì),在煤礦開(kāi)采面中更加靈活。
2煤礦巷道掘進(jìn)需注意的問(wèn)題
煤礦生產(chǎn)多位于井下,主要包括破煤、裝煤、運(yùn)輸?shù)乳_(kāi)采環(huán)節(jié),在這期間,對(duì)巷道的掘進(jìn)施工安全有很高要求,通常來(lái)說(shuō)會(huì)采用專(zhuān)業(yè)的巷道掘進(jìn)機(jī),能夠達(dá)到高效安全開(kāi)采的效果。在實(shí)際煤礦生產(chǎn)中,巷道掘進(jìn)機(jī)配合相應(yīng)的運(yùn)輸設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采的流水作業(yè),具有更高的產(chǎn)煤效率,也顯著加快巷道掘進(jìn)的整體進(jìn)度。要知道巷道掘進(jìn)工程量大,危險(xiǎn)性高,應(yīng)當(dāng)預(yù)先制定掘進(jìn)線(xiàn)路及實(shí)施規(guī)劃,最大限度保障掘進(jìn)安全,而且還要注意巷道支護(hù)與掘進(jìn)施工的緊密銜接,以免出現(xiàn)巖層破裂的風(fēng)險(xiǎn)。此外,在煤礦開(kāi)采領(lǐng)域,錨桿支護(hù)作為巷道安全必要保障,也是安全高效開(kāi)采的關(guān)鍵,煤礦企業(yè)應(yīng)加以重視,提高巷道掘進(jìn)的效率及質(zhì)量,為后續(xù)巷道支護(hù)提供更大的便利。
3巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)需考慮的因素
3.1巷道圍巖強(qiáng)度
想要提高巷道支撐保護(hù)效果,應(yīng)當(dāng)做好巷道圍巖強(qiáng)度的檢測(cè)工作。通常巷道圍巖在強(qiáng)度方面有很大差異性,在錨桿支護(hù)應(yīng)用中,會(huì)使圍巖整體支撐強(qiáng)度有所增加,帶來(lái)更高的安全性。圍巖強(qiáng)度的意義在于其對(duì)于地應(yīng)力的承受能力,若其具有較高的強(qiáng)度,則能夠承擔(dān)更大的巷道地質(zhì)應(yīng)力,減少頂板位移情況的發(fā)生。所以,在巷道掘進(jìn)及支護(hù)工程中,應(yīng)當(dāng)將圍巖強(qiáng)度納入重點(diǎn)考慮范疇。
3.2地應(yīng)力
由于煤礦巷道的埋深較大,會(huì)受到極大的礦山地質(zhì)應(yīng)力,可造成巷道圍巖的變形、位移、斷裂、坍塌等狀況,嚴(yán)重威脅巷道安全。正是在礦山地質(zhì)應(yīng)力下,巷道中的圍巖、支護(hù)措施、填充物以及周?chē)刭|(zhì)煤層在受力上達(dá)成平衡,這對(duì)巷道支護(hù)有較高要求。若地質(zhì)應(yīng)力控制不當(dāng),會(huì)嚴(yán)重威脅采礦安全,甚至導(dǎo)致巷道坍塌,引發(fā)煤礦事故。而巷道支護(hù)措施的意義便在于控制地質(zhì)應(yīng)力,以免出現(xiàn)圍巖變形,營(yíng)造安全開(kāi)采環(huán)境。當(dāng)前所采用的巷道支護(hù)主要針對(duì)的是頂板巖層。
3.3巷道斷面形狀及尺寸
由于巷道圍巖支護(hù)中,要時(shí)刻注意圍巖應(yīng)力的變化,而支護(hù)措施正是起到支撐和調(diào)整應(yīng)力的作用。但是,對(duì)于不同形狀及尺寸的巷道斷面來(lái)說(shuō),其地質(zhì)應(yīng)力會(huì)呈現(xiàn)不同的分布形式,這就要求巷道斷面具有相對(duì)規(guī)則的形狀,還要在掘進(jìn)中加以控制,進(jìn)而有效的分散巷道巖層應(yīng)力,提高圍巖支護(hù)的整體效果。
4巷道錨桿支護(hù)技術(shù)分析
在煤礦巷道工程中,最為常用的仍是錨桿支護(hù)技術(shù),其主要起保護(hù)巷道圍巖的作用,并且可有效控制圍巖裂縫或破碎問(wèn)題。利用錨桿支護(hù),能夠保證巷道圍巖的完整狀態(tài),提高巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。不僅如此,錨桿支護(hù)還能較好的改變地質(zhì)應(yīng)力的分布情況,避免因應(yīng)力集中而破壞圍巖結(jié)構(gòu)。錨桿支護(hù)技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)如下:
4.1在軟巖回采巷道中應(yīng)用
當(dāng)錨桿支護(hù)用于軟巖回采巷道時(shí),需要采取必要的支撐強(qiáng)化措施,具體包括支護(hù)網(wǎng)、錨梁支護(hù)、噴層等手段,特別是對(duì)于巷道薄弱圍巖部位,應(yīng)當(dāng)提供足夠的支撐約束力,更好的保護(hù)巷道圍巖,還能夠限制其圍巖破碎區(qū)的蔓延。若巷道支護(hù)條件復(fù)雜,有必要采取二次支護(hù),提高整體支護(hù)強(qiáng)度,而支護(hù)網(wǎng)、噴層等柔性防護(hù)措施的應(yīng)用,能夠在巷道圍巖破裂、變形等危機(jī)狀況下,對(duì)其破壞能量釋放起到緩沖作用。
4.2配套使用相應(yīng)錨桿支護(hù)體系
想要保證巷道整體支護(hù)效果,通常要求配套使用錨桿支護(hù)體系,特別是對(duì)于螺母的使用,要保證其達(dá)到質(zhì)量及精度標(biāo)準(zhǔn),常規(guī)普通螺母已不再適應(yīng),所用螺母要符合錨桿專(zhuān)用的要求,進(jìn)而提高錨桿支護(hù)體系整體抗壓性能。
4.3對(duì)錨桿托板予以加厚
為充分保障巷道安全,以免因錨桿托板變形問(wèn)題而降低其防護(hù)效果,需要在巷道支護(hù)工程中,適當(dāng)?shù)膶?duì)托板予以加厚,增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,使托板達(dá)到更高的承壓能力。
4.4加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
由于巷道的掘進(jìn)及使用是長(zhǎng)期的過(guò)程,在錨桿支護(hù)體系中容易出現(xiàn)問(wèn)題,需要對(duì)錨桿支護(hù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè),借助于先進(jìn)檢測(cè)手段,及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)錨桿支護(hù)薄弱點(diǎn),更好的保障巷道支護(hù)的安全性。
5結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,對(duì)于煤礦來(lái)說(shuō),要想實(shí)現(xiàn)安全高效開(kāi)采,就要對(duì)巷道掘進(jìn)安全性加以重視,合理應(yīng)用巷道支護(hù)技術(shù),提高巷道圍巖整體性和安全性。要切實(shí)掌握巷道掘進(jìn)施工的方法,并對(duì)錨固支護(hù)技術(shù)有充分認(rèn)識(shí),為巷道內(nèi)煤礦開(kāi)采及運(yùn)輸提供安全保障。
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作者:陳彥宏 單位:陽(yáng)泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司五礦生產(chǎn)技術(shù)部