井下巷道采用錨網(wǎng)支護與金屬支架支護的經(jīng)濟效益分析

摘要：合理、安全、有效的巷道支護方式能夠保證礦井實現(xiàn)高效高產(chǎn)，從而提高經(jīng)濟效益。由被動向主動支護的轉(zhuǎn)變、從傳統(tǒng)的棚式支護向錨網(wǎng)索支護轉(zhuǎn)化是當前巷道支護發(fā)展的主要特點，這能夠?qū)ιa(chǎn)安全和作業(yè)環(huán)境的改善起到明顯效果。文章對井下巷道采用錨網(wǎng)支護與金屬支架支護的經(jīng)濟效益進行了分析。

關鍵詞：錨網(wǎng)支護；金屬支架支護；井下巷道；經(jīng)濟效益；巷道支護方式 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD353 文章編號：1009-2374（2015）30-0141-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.073

錨支護和金屬支架支護，由于具有大大簡化工作面的端頭以及支護工藝比較超前的特點，保證了生產(chǎn)的安全，改善了巷道的支護狀況，從而為采煤工作的迅速推進創(chuàng)造了有力條件。本文對此進行了研究分析，從而最終探索出錨網(wǎng)支護和金屬支架支護技術經(jīng)濟合理、技術可行和安全可靠，并且從經(jīng)濟角度對此做了一些

闡述。

1 錨網(wǎng)支護技術發(fā)展歷程及優(yōu)勢

1.1 錨網(wǎng)支護技術發(fā)展歷程

作為一種技術經(jīng)濟優(yōu)越和有效的巷道支護方式，錨網(wǎng)支護從1912年的美國誕生以來，至今已走過一個世紀的時間。美國、加拿大和澳大利亞等西方發(fā)達國家，因為煤層埋藏條件非常好，并且支護技術不斷成熟，因而使用非常普遍，在煤礦中的應用幾乎達到100%。我國的煤礦巷道支護技術雖然起步較晚，但是發(fā)展非常迅速，在這其中錨網(wǎng)支護技術的發(fā)展更是迅猛。

1.2 錨網(wǎng)支護技術優(yōu)勢

1.2.1 適應性強。因為開采深度增加和條件惡化的幅度，錨網(wǎng)支護與棚戶支護技術顯然不同。錨網(wǎng)支護技術能隨開采深度的增加和條件惡化而直接投入的材料反而降低很多，產(chǎn)生更為顯著的效果。

1.2.2 在同樣的地質(zhì)條件下，錨網(wǎng)支護通過設置合理的參數(shù)，煤礦巷道的圍巖變形量比棚戶支護減少一半左右。由于巷道的形狀一般是梯形，所以在設計支護方式時，通過減少相應的巷道斷面，其有效的利用率能夠大幅度得以提高。

1.2.3 因為其所需的材料重量輕且體積小，因而大大降低了輔助運量，不但改善了作業(yè)環(huán)境，更減輕了工人的勞動強度。

1.2.4 巷道有效空間的增加。利用錨網(wǎng)支護技術，能夠?qū)τ谙锏涝黾佑行У目臻g，并在此過程中簡化支架安裝的工序，從而提高工作面設備的安裝進度，極大地縮短了安裝的工期。

1.2.5 因為在錨網(wǎng)支護的過程中，對于工作面的端頭管理不需要撤棚，從而避免對于回棚工序造成浪費，并簡化了端頭的管理。

1.2.6 在技術參數(shù)設置合理和錨網(wǎng)支護使用得當時，一般情況下不需要維修。即使在困難條件下，也僅僅只需要簡單的維護，并且過程簡單而快捷。

1.2.7 在支護原理上，錨網(wǎng)支護更加符合圍巖控制理論和現(xiàn)代巖石力學。錨網(wǎng)支護屬于典型的主動支護型，能夠利用和調(diào)動圍巖本身的穩(wěn)定性，從而充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，對于巷道圍巖的變形進行有效控制，從而這個支護方式更加有利于改善巷道的維護狀況和保護巷道圍巖的穩(wěn)定。

1.2.8 對于服務年代比較長的巷道，錨網(wǎng)支護的采用可以大量減少材料的占用和擠壓，大力降低生產(chǎn)的成本，并加快資金的有效周轉(zhuǎn)。

2 金屬支架支護發(fā)展歷程和技術優(yōu)勢

2.1 金屬支架支護的發(fā)展歷程

目前應用比較廣泛的金屬支架，其發(fā)展也很快，尤其是德國一家公司生產(chǎn)出TH型的鋼支架應用到市場上以后，對于各國的礦井支護技術的發(fā)展起到了非常積極的作用，其他發(fā)達國家也在不同程度和層次上發(fā)展了自身的型鋼支架，從而滿足了各類維護條件下的巷道支護要求。我國在巷道金屬支架的技術研究和應用上，起步比較晚，但是發(fā)展也十分迅速。目前中國已經(jīng)生產(chǎn)出調(diào)質(zhì)的U型鋼，這個技術的突破大大提高了支架的

強度。

2.2 金屬支架支護的技術優(yōu)勢

2.2.1 對機械化施工非常有利，并且安裝起來方便且快捷。

2.2.2 能夠根據(jù)不同的地壓條件和要求，設計出各類不同的斷面形式，從而在不同的圍巖條件下有效地滿足支護的要求。

2.2.3 如果對于金屬支架和支護強度大的形狀選擇合適，從而保證整體的高承載能力，在圍巖壓力非常大的情況下，能與其他支護方式進行聯(lián)合的應用。

2.2.4 重復使用次數(shù)多。一般情況下金屬支架的使用次數(shù)至少大于3次，表面上感覺一次性的投資比較高，實則綜合的成本還是比較低。

2.2.5 金屬支架被破壞一般表現(xiàn)為曲屈變形從而失效，而金屬支架安全可靠，不會出現(xiàn)突然斷裂和破壞，并造成巷道圍巖瞬間失穩(wěn)并冒落，從而引發(fā)突然性事故。

3 井下巷道采用錨網(wǎng)支護和金屬支架支護的經(jīng)濟效益

3.1 錨網(wǎng)支護的經(jīng)濟效益

3.1.1 直接降低支護成本，減少投入的支護材料。錨網(wǎng)支護僅僅需要投入托盤、錨桿、螺絲和金屬網(wǎng)等少數(shù)材料，和U型鋼棚式支護方式相比較一次投入的費用比較少。

3.1.2 巷道維修減少，節(jié)省維護費用。錨網(wǎng)巷道在一般情況下是不需要維護的，極少數(shù)困難情況下也只需要進行簡單的維護，和棚式支護方式比起來，越是在條件復雜的情況下節(jié)約維護費用的效果越為明顯。

3.1.3 節(jié)約工資支出，減人提效。大力減少U型鋼的加工、回收、轉(zhuǎn)運和返修等環(huán)節(jié)的輔助用工方式，就是錨網(wǎng)支護方式。這些輔助方式的省略，對于煤礦企業(yè)來說，大大節(jié)省了人力資源成本。

3.2 金屬支架支護的經(jīng)濟效益

在煤炭工業(yè)發(fā)展和開采深度不斷增加、礦井高產(chǎn)高效的要求和機械化生產(chǎn)水平不斷提高的形勢下，對于巷道支護效果因巷道支護條件的復雜而要求更高。

（1）不斷加大的巷道地壓下，其越來越復雜的維護條件；（2）因適應機械化生產(chǎn)要求，從而導致施工機械化水平不斷提高的情況；（3）對于巷道的變形要求越來越嚴格；（4）巷道的可靠性要求更高的今天，巷道的修復對生產(chǎn)產(chǎn)生更大的影響等這些情況下，金屬支架支護作為一種非常有效的支護方式，受到了更為廣泛的關注和大力應用。

在復雜的礦山地質(zhì)的情況之下，其余一些支護方式因為自身的局限性，而不一定能達到和滿足巷道的需要。在深度作業(yè)過程中，巷道里的巖層會產(chǎn)生一些值，需要錨網(wǎng)支護和金屬支架支護等先進有效的方式來完成，才能對于復雜的礦山地質(zhì)條件下的巷道進行有效支護，從而保證施工人員能安全作業(yè)。

4 結語

隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展、生產(chǎn)技術的不斷提升和進步，巷道支護技術的應用和發(fā)展，其應用領域必將更為廣泛。采用錨網(wǎng)支護和金屬支架支護等方式對巷道進行支護，其材料選擇向高強度和重型化發(fā)展，并且加工方式和制造工藝向精細化程度更高的方向進步，從而使得支架的力學性能和幾何參數(shù)有很大的提高，能夠更加適應礦井下復雜而多變的支護環(huán)境和條件，從而保證巷道的圍巖有效和穩(wěn)定。煤炭開采的深度越來越大，由此給礦山造成的壓力也不斷增加。單一的巷道支護方式，已經(jīng)遠遠不能滿足生產(chǎn)的要求和需要。錨網(wǎng)支護和金屬支架支護方式由于其卓越的性能和眾多的優(yōu)勢，必將成為礦井的巷道支護中的重要組成部分，在巷道支護中扮演更為重要的角色。

參考文獻

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作者簡介：伍光東（1970-），男，寧夏銀川人，神華寧夏煤業(yè)集團麥垛山煤礦采礦工程師，研究方向：礦建。

（責任編輯：蔣建華）endprint