復雜地質條件下金屬礦采空區聯合支護方法研究

熊金波

（江西銅業股份有限公司永平銅礦，江西 上饒334000）

隨著社會的發展，各個行業對金屬的需求量越來越大。許多金屬礦井的地質條件十分復雜，不但要注意通風工作，還要做好空區的支護工作[1]。一些金屬礦井的空區巖石破碎十分嚴重，傳統支護方式無法滿足該段空區對安全的要求。對于傾斜角度較高的礦井，如果頂板強度較差，對采空區的穩定性將造成很大影響。

這種情況下的金屬礦井采空區無法達到安全標準，如果僅僅使用錨桿支護，效果將十分微弱，若想在復雜地質條件中做好采空區的支護工作，相關技術人員要進行進一步探究，找到安全有效的支護方法，可采用聯合支護的方式[2]。首先設置錨網，隨后對采空區巖壁進行灌漿處理，再使用錨桿進行聯合支護，通過這種方式，即使在復雜地質環境中，也能夠保障采空區的支護安全。

1 金屬礦采空區應用聯合支護方法的意義

對于金屬礦井采空區的處理方式有很多種，要根據每個礦井的具體情況進行采空區處理。頂板崩落法是一種常見的采空區處理方式但它具有一定的局限性，例如采空區面積較大且距離地表很近時，使用這種方式會使地表沉陷，破壞地表植物，對周邊居民的生活也會造成較大影響[3]。

金屬礦井的開采不同于其他工作，一定要保證其安全性與嚴密性，對支護工作也將提出更高的要求，當采空區的范圍較大、頂高較高時，既不能采用頂板崩落的方式，也不能隨意采用填充的方式。地質條件復雜的金屬礦井采空區普遍具有以下特點，首先頂板結構易破損，極易造成冒頂事故。多年來，我國對金屬礦井的采空區處理進行多次研究，相關工作者深入探討了多種支護方法，結合不同礦井采空區的特點，進行實踐探索，通過多次實驗后開始投入使用聯合支護方式。對某一段金屬礦采空區進行聯合支護，并進行全面、實時監控，通過長時間的觀察可以發現，聯合支護的效果顯著，采空區的收縮程度得到很大程度上的減少，使回采工作的安全性得到提高，滿足地質條件復雜的金屬礦井支護需求。

采空區工作隨著時間的推移，頂板周圍巖石的應力會不斷增加，傳統支護方法無法承受，導致整個支護系統被破壞，并且一些礦井的開采面水分較大，當支護設備在水中長時間浸泡后會導致老化等現象，長此以往，會使支護設備損害，失去原有的保護效果，聯合支護方式較好的彌補了傳統支護方法的缺點，有效減少金屬礦井施工的安全隱患。

2 探究復雜地質條件下金屬礦采空區聯合支護方法

很多金屬礦井的地質條件都十分復雜，對采空區的支護工作就提出更高的要求。多年來，對支護方式與其在金屬礦采空區的應用進行大量研究，制定出聯合支護方法，有效保證金屬礦井工作的安全性，也最大程度上減少礦井對地表環境的污染。傳統支護方式只使用錨桿，但是錨桿對一些復雜環境下頂板形成的支護效果十分不理想，聯合支護方式則將錨網、錨桿與錨索相結合，形成統一的聯合支護系統，對頂板進行有效加固，從一定程度上減少冒頂事故的發生，頂板分級和特點如表1所示。

表1 頂板分級和特點

在金屬礦井的開采過程中，由于現場環境影響，會采用不同的落煤方式，隨著開采工作的進行，必需要做好聯合支護工作。金屬礦井的采空區支護工作是整個開采工作的重中之重，對礦井安全有著重要的作用。

除此之外，采空區聯合支護方法還要做好驗收工作，嚴格遵守相關制度。具體聯合支護的應用需要用到許多工具，在設置錨桿時首先要進行鉆孔作業，最常用到的工具就是風煤鉆，在錨桿的設置過程中應注意錨桿露出長度不得大于5cm，錨桿設置需要遵循一定規律，普遍是從前到后、從上到下的順序進行。

錨桿與錨網可以同步進行設置，聯合支護前要做好規劃工作，率先確定錨桿設置的大概位置，錨桿設置要注意盡量躲避在裸露的礦體處，同時要注意錨桿之間的距離。完成一個施工鉆眼后，需要使用專用掃眼器將孔內粉塵掃凈，把藥卷放置于孔內，隨后把錨桿攪拌頭側插入孔內，并使用風煤鉆使錨桿在孔內進行旋轉，當操作完成后，在錨桿末端安裝托盤螺母。向錨桿施加一定應力，避免因煤壁變化對其造成的損壞，并對這一過程進行循環作業，以達到聯合支護的效果[4]。

3 結語

我國金屬礦井眾多，每一處礦井的地質條件都有所不同，面對一些地質條件復雜的金屬礦井，要采取有效的防護措施，避免造成重大的人身傷害與巨大的財產損失[5]。

對于采空區聯合支護方法的研究，能夠有效避免冒頂事故的發生。目前聯合支護方法多采用錨網、錨桿以及錨索共同加固，對頂板分級進行研究分析，制定出切實可行的支護方案。

聯合支護方法的應用對復雜條件下金屬礦采空區起到了重要的保障作用，但目前我國聯合支護技術與方法還存在許多不足之處，需要相關工作人員在實踐過程中不斷探索與完善，使我國金屬采礦工作安全系數得到提高。