論煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)設(shè)計(jì)問題

嚴(yán)雷

【摘 要】在進(jìn)一步分析煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身從事煤礦巷道支護(hù)工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探討了當(dāng)前的煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)方式，最后提出了煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)中的問題和解決對策，希望對全面開展高質(zhì)量的煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)工作有所幫助。

【關(guān)鍵詞】煤礦掘進(jìn)，巷道支護(hù)，支護(hù)方案，支護(hù)設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，巷道掘進(jìn)受到諸多方面的影響因素，如不加以重視，則會(huì)造成頂板的破碎等方面的問題，直接影響到施工質(zhì)量。在開展巷道設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)落實(shí)具體的合理化方式，優(yōu)化相應(yīng)參考數(shù)據(jù)，全面重視施工中存在的安全隱患。一般來說，在支護(hù)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，應(yīng)明確落實(shí)支護(hù)參數(shù)、工藝水平以及施工方式的優(yōu)化，全面保障順利開展煤礦掘進(jìn)巷道安全施工，全方位重視加強(qiáng)巷道頂板支護(hù)工作的質(zhì)量工作，并能明確分析支護(hù)環(huán)節(jié)中存在的問題，切實(shí)提升煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)設(shè)計(jì)水平。

1 煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)相關(guān)參數(shù)分析

1.1 斷面形狀

考慮到煤礦巷道斷面存在著不同的形狀，意味著承壓能力的差異化?？傮w來說，相比于矩形、梯形的巷道，拱形巷道往往具有更強(qiáng)的承壓性，但容易出現(xiàn)頂板破碎的問題，維護(hù)成本較高，也不利于后期的采掘作業(yè)。應(yīng)結(jié)合實(shí)際工況要求，合理化支護(hù)方式及巷道形態(tài)，全面監(jiān)控作業(yè)活動(dòng)，以保障高效且安全的巷道掘進(jìn)施工。

1.2 巷道支護(hù)參數(shù)

考慮到巷道掘進(jìn)環(huán)節(jié)中的支護(hù)參數(shù)優(yōu)化，一定要從實(shí)際的地質(zhì)勘查入手，保障滿足于安全支護(hù)巷道的要求。從地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)出發(fā)，實(shí)現(xiàn)支護(hù)參數(shù)優(yōu)化，明確落實(shí)有效的支護(hù)方案，保障巷道設(shè)計(jì)符合實(shí)際，落實(shí)巷道安全。

1.3 支護(hù)時(shí)間

考慮到支護(hù)時(shí)間方面的選擇情況，特別是受到各個(gè)方向的力作用下，會(huì)造成存在著巷道圍巖變形的情況，如不重視支護(hù)問題，則會(huì)造成頂板破壞加劇的問題，存在著一系列的施工安全隱患問題。在完成巷道掘進(jìn)的基礎(chǔ)上，如存在著應(yīng)力超限問題，應(yīng)落實(shí)有效維護(hù)措施。應(yīng)加強(qiáng)落實(shí)巷道支護(hù)補(bǔ)救工作到位，明確保障巷道支護(hù)有效性。

2 煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)方式選擇

2.1 棚式支護(hù)方式

這種方式主要涉及到鋼筋混凝土鋼架機(jī)構(gòu)棚式、金屬支架結(jié)構(gòu)棚式、混凝土結(jié)構(gòu)棚式等類型，應(yīng)用時(shí)間較早。其中，混凝土結(jié)構(gòu)棚式往往不符合時(shí)代發(fā)展的要求，在安全性方面難以保障。金屬支架結(jié)構(gòu)棚式具有良好的操作性，體現(xiàn)出較好的柔韌性及剛性，適用性較好，但由于造價(jià)成本過高，不太適用于較為復(fù)雜的工況中。

2.2 砌碹支護(hù)方式

此種方式具有較強(qiáng)的應(yīng)用實(shí)踐效果，涉及到鋼筋混凝土、混凝土砌塊支護(hù)和混凝土支護(hù)等方面的內(nèi)容，主要為被動(dòng)支護(hù)的方式，總體的成本、工程量及施工強(qiáng)度較高，從應(yīng)用角度來看，主要涉及到特殊巷道。

2.3 錨噴支護(hù)方式

這種方式應(yīng)用在巷道掘進(jìn)的實(shí)踐中，大都是利用錨索及錨桿進(jìn)行深入圍巖的方式，旨在全面提升圍巖強(qiáng)度，保障頂板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以盡可能不出現(xiàn)圍巖變形問題。

2.4 注漿加固支護(hù)方式

考慮到地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力的影響，在具體的巷道掘進(jìn)作業(yè)環(huán)節(jié)，由于存在圍巖裂隙或松動(dòng)的情況，則應(yīng)選擇高壓注漿泵的方式來注入漿料，保障實(shí)現(xiàn)圍巖強(qiáng)度和膠結(jié)力度的全面提升，滿足圍巖應(yīng)力均衡要求，能滿足圍巖承載力的要求，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的支護(hù)效果。

2.5 單體液壓支護(hù)結(jié)合鉸接頂梁支護(hù)技術(shù)

考慮到鉸接頂梁材料的特點(diǎn)，能有效解決以往存在著嚴(yán)重變形的問題。一般來說，合理化柱子安裝，明確支柱間距以便全面提升支柱支撐效力。一般來說，單體液壓支柱的間距控制在一米范圍，應(yīng)明確落實(shí)具體的固定管理工作，能保障圍巖的抗裂性、穩(wěn)定性全面提升，具有良好的發(fā)展前景。考慮到鋼筋材料的成本較低，其在諸多場合具有較為廣泛的應(yīng)用。

2.6 復(fù)合支護(hù)方式

采用復(fù)合支付方式，能解決傳統(tǒng)單一化支護(hù)的弊端，從支護(hù)工況出發(fā)，優(yōu)化支護(hù)模式，體現(xiàn)支護(hù)優(yōu)勢，保障圍巖穩(wěn)定性全面提升。當(dāng)前，主要在實(shí)踐中應(yīng)用錨桿+錨索吊棚聯(lián)合支護(hù)方式，能起到良好的實(shí)踐效果。但這種復(fù)合方式施工難度較大，且整體造價(jià)偏高。如果不重視加強(qiáng)支護(hù)施工中溝通交流，則會(huì)造成支護(hù)效果大打折扣。在一定情況下，可以選擇液壓柱實(shí)現(xiàn)支護(hù)加強(qiáng)，保障巷道的穩(wěn)定性要求。

3 煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)中的問題和解決對策

在具體的巷道掘進(jìn)環(huán)節(jié)中，應(yīng)落實(shí)加強(qiáng)地質(zhì)勘察管理，保障支護(hù)參數(shù)優(yōu)化，明確落實(shí)具體的支護(hù)方式，有效解決支護(hù)中存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的巷道掘進(jìn)的施工目標(biāo)。從實(shí)踐中來看，主要是由于存在著壓力干擾問題，造成巷道圍巖穩(wěn)定性及膠結(jié)力變差的情況，則會(huì)造成巷道圍巖破碎問題更加突出，容易存在著一系列的變形情況。單一的支護(hù)方式難以奏效，應(yīng)結(jié)合實(shí)際來優(yōu)化選擇相應(yīng)的支護(hù)方式。

在具體的巷道掘進(jìn)作業(yè)前，應(yīng)明確加強(qiáng)開展高質(zhì)量的地質(zhì)勘查工作，弄清楚圍巖應(yīng)力變化特點(diǎn)，保障巷道斷面形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)巷道圍巖應(yīng)力得到全面優(yōu)化，盡可能全面控制圍巖變形率。在全面考慮到掘進(jìn)巷道支護(hù)中存在的實(shí)際問題，從礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)綜合分析，明確巷道支護(hù)的優(yōu)化方案，保障能有效約束巷道表面應(yīng)力。通過必要的支護(hù)措施，在全面加強(qiáng)圍巖承載力的基礎(chǔ)上，避免造成破碎帶的縱深方向發(fā)展，落實(shí)圍巖的穩(wěn)定性要求。通過復(fù)合支護(hù)方式，落實(shí)圍巖表面光滑的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力集中問題予以消除，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的支護(hù)效果。結(jié)合實(shí)際需求，全面落實(shí)新技術(shù)、新工藝，全面優(yōu)化巷道支護(hù)技術(shù)，推動(dòng)煤礦巷道掘進(jìn)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

4 結(jié)束語

由此可見，在具體的煤礦開采實(shí)踐環(huán)節(jié)，如果不重視巷道支護(hù)各方面的工作，不僅影響到煤礦生產(chǎn)的整體效率，還會(huì)引發(fā)一系列的安全事故問題。在全面推動(dòng)煤礦開采技術(shù)的過程中，隨著全面增加煤礦開采深度，我們應(yīng)重點(diǎn)考慮到巷道掘進(jìn)的各方面影響因素，從而明確符合實(shí)際的科學(xué)合理的支護(hù)方案，全面保障巷道支護(hù)的安全性要求。

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