淺談煤礦井巷工程支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

劉建華

山西華晉韓咀煤業(yè)有限責(zé)任公司

淺談煤礦井巷工程支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

劉建華

山西華晉韓咀煤業(yè)有限責(zé)任公司

改革開放以來，我國對能源的需求越來越大，無形中增加了我國煤礦作業(yè)的負(fù)擔(dān)。井巷工程屬于煤礦作業(yè)中的重要項(xiàng)目，其工程質(zhì)量直接關(guān)系到煤礦的安全生產(chǎn)，所以煤礦企業(yè)在支護(hù)技術(shù)方面都有較高的要求，確保其滿足煤礦井巷作業(yè)的需要。要想保障煤礦井巷工程的質(zhì)量安全，就必須采用科學(xué)有效的支護(hù)技術(shù)，保證煤礦井巷作業(yè)的安全性，排除安全隱患。因此，本文通過對支護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究，主要分析其在煤礦井巷工程中的應(yīng)用。

煤礦井巷；工程支護(hù)技術(shù)；應(yīng)用

1 煤礦井巷工程的支護(hù)技術(shù)

1.1 棚式支護(hù)技術(shù)

煤礦井巷棚式支護(hù)方式可依據(jù)其使用材料劃分為金屬支架、木質(zhì)支架等，倘若依據(jù)空間形式則可劃分為馬蹄形、拱形與梯形等；依據(jù)其使用服務(wù)性能則可將其劃分為可縮性或剛性支架等。由木支架構(gòu)建的棚式支護(hù)方式基于其材料有限的強(qiáng)度性，令支護(hù)維護(hù)可靠性受到了一定影響，易于產(chǎn)生腐爛現(xiàn)象，且防火性能差，因此該類支護(hù)技術(shù)方式我們應(yīng)多應(yīng)用在地壓有限的煤礦井巷中，且斷面不易過大，應(yīng)具有較短的服務(wù)年限，同時還可應(yīng)用于掘進(jìn)巷道或維修巷道臨時支護(hù)作業(yè)中。對于棚式金屬支架支護(hù)我們可用于巷道準(zhǔn)備及回采巷道環(huán)節(jié)，因其較木支架具有較強(qiáng)的堅固耐用性因此適用于具有較大斷面且較嚴(yán)重地壓的煤礦巷道中，尤其更適宜應(yīng)用于可縮性支架。

1.2 錨桿(索)支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)技術(shù)是通過在圍巖中錨入錨桿，來改變圍巖的力學(xué)狀態(tài)，使煤礦巷道巖石帶更加穩(wěn)固，最終實(shí)現(xiàn)加固煤礦巷道的目的。煤礦巷道利用錨桿進(jìn)行支護(hù)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：1)巷道加固支護(hù)成本低；2)煤礦巷道維修簡單，可以大大降低巷道維修費(fèi)用；3)提高巷道施工作業(yè)的安全性。此外錨桿自身重量相對較輕，可以減輕勞動人員的作業(yè)強(qiáng)度，提高巷道施工速度，但只應(yīng)用錨桿并不能有效防止巷道圍巖的分化現(xiàn)象，并且對多個錨桿支護(hù)中的縫隙也不能很好預(yù)防，巖石脫落現(xiàn)象極易出現(xiàn)，對于這種現(xiàn)象可以采用錨噴支護(hù)技術(shù)來解決，這種支護(hù)方式不但應(yīng)用范圍廣，而且支護(hù)效果較理想，在煤礦巷道掘進(jìn)的全程中，它既可以支護(hù)松軟巖石巷道，又可以支護(hù)穩(wěn)固巖石巷道，而且煤礦的動、靜壓巷道都適用。此外還經(jīng)常使用錨噴支護(hù)技術(shù)來支護(hù)煤礦的井筒、交叉點(diǎn)、馬頭門等處的巷道?？傊诰蜻M(jìn)煤礦巷道時，應(yīng)用錨噴支護(hù)技術(shù)可以有效防止巷道變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。在進(jìn)行巷道圍巖支護(hù)施工時，應(yīng)以巷道掘進(jìn)作業(yè)的實(shí)際需求為導(dǎo)向，科學(xué)、合理選擇支護(hù)方式。

1.3 復(fù)合支護(hù)技術(shù)

隨著煤礦開深度的增加，巖爆、瓦斯爆炸、突水及井巷圍巖變形等災(zāi)害事故不斷發(fā)生，復(fù)合支護(hù)技術(shù)應(yīng)用成為強(qiáng)力支護(hù)體，復(fù)合支護(hù)技術(shù)是2種或者2種之上的支護(hù)形式進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)的井巷，目前復(fù)合支護(hù)類型主要有錨噴與注漿加固、錨噴與弧板支架、錨噴錨索與U型鋼的索性支架等，復(fù)合支護(hù)形式選擇的時候，要依據(jù)井巷圍巖的地質(zhì)與生產(chǎn)狀況，對支護(hù)參數(shù)與形式進(jìn)行確定，軟巖井巷的類型不同，采取的支護(hù)方式也應(yīng)不同，不同支護(hù)形式的結(jié)合，能使其性能優(yōu)勢互補(bǔ)，獲得良好的支護(hù)成果，適用范圍也是非常廣泛的，但復(fù)合支護(hù)的費(fèi)用較高，井巷支護(hù)速度慢，一旦形式選擇不準(zhǔn)確，就可能出現(xiàn)各個擊破狀況。如錨噴支護(hù)與注漿加固技術(shù)，錨噴支護(hù)在理論、設(shè)計、施工工具及質(zhì)量檢測等方面進(jìn)步很大，錨噴支護(hù)優(yōu)越的性能，使它成為圍巖井巷的首選支護(hù)，并且錨桿支護(hù)也是煤巷主體的支護(hù)形式。在一些破碎巖體當(dāng)中，井巷開掘與維修運(yùn)用錨桿或棚式支護(hù)難以獲得良好支護(hù)效果，在井巷圍巖當(dāng)中，注漿加固是非常有效的方法，漿液能夠填充圍巖裂縫，改善圍巖的結(jié)構(gòu)，將已破碎的巖體進(jìn)行固結(jié)，提高圍巖的承載力。

2 煤礦井巷工程支護(hù)技術(shù)采用中的注意事項(xiàng)

2.1 軟巖井巷支護(hù)

在軟巖井巷中，運(yùn)用單一措施或者常規(guī)支護(hù)法并不能滿足煤礦工程生產(chǎn)的需要，在支護(hù)過程要注意支護(hù)要點(diǎn)，針對軟巖井巷帶來的問題，所注意支護(hù)要點(diǎn)對策如下：其一，強(qiáng)化金屬網(wǎng)或噴層的強(qiáng)度與剛度，對于薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)加大錨梁支護(hù)，增強(qiáng)圍巖表面的約束力，防止井巷破碎區(qū)不斷向縱深方的發(fā)展；其二，在支護(hù)過程中，要適時實(shí)施二次支護(hù)，增加支護(hù)強(qiáng)度，在初期支護(hù)的時候，要有一定柔性，井巷不失穩(wěn)狀況下，允許井巷圍巖具有較大變形，充分釋放軟圍巖能量，支護(hù)后期，就要加大強(qiáng)度與剛度，控制好圍巖變形或者支護(hù)的過量變形；其三，要減少圍巖破壞，增加圍巖強(qiáng)度，提高承載力，在支護(hù)當(dāng)中，可以實(shí)施光面爆破，減少圍巖的震動，讓圍巖的環(huán)向裂縫得到有效控制，確保井巷圍巖整體的強(qiáng)度，還應(yīng)注意井巷周邊的光滑平整度，防止應(yīng)力集中情況的出現(xiàn)，同時，應(yīng)用膨脹材料，將錨桿孔充滿，形成全長錨固，做好井巷的支護(hù)措施。

2.2 堅持標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)的原則

煤礦井巷工程支護(hù)具有明確的支護(hù)原則，支護(hù)作業(yè)時應(yīng)嚴(yán)格遵循支護(hù)原則，提高支護(hù)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)水平，細(xì)化分析煤礦井巷工程所處的環(huán)境，包括地質(zhì)、氣候等因素，利用標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，監(jiān)測煤礦井巷環(huán)境的變化，為支護(hù)技術(shù)提供最準(zhǔn)確的信息參數(shù)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)井巷工程支護(hù)施工過程，不斷完善標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。煤礦井巷支護(hù)技術(shù)中的標(biāo)準(zhǔn)原則，對支護(hù)應(yīng)用具有一定的約束作用，如果實(shí)際工程中沒有遵循支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，很容易引發(fā)安全事故，不利于支護(hù)技術(shù)的安全施工，增加煤礦井巷作業(yè)的壓力。

總之，煤礦井巷工程支護(hù)技術(shù)的采用必須符合巷道的圍巖、地下水等地質(zhì)水文條件對巷道支護(hù)安全的要求，要針對實(shí)際選擇科學(xué)、合理的支護(hù)技術(shù)，或者聯(lián)合使用各種巷道支護(hù)技術(shù)，以確保巷道支護(hù)質(zhì)量，在施工過程中，要認(rèn)真解決煤礦井巷工程支護(hù)技術(shù)中可能出現(xiàn)的問題，始終堅持巷道支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略，科學(xué)、合理地制定煤礦礦井井巷工程支護(hù)技術(shù)方案。

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