黃滿登

【摘 要】隨著社會的快速發展,雙網支護技術的應用也越來越廣泛,尤其是在南方煤礦開采方面的應用具有很好的效果。但是由于雙網支護技術還處于完善以及創新階段,其在局部技術方面還依然存在不足。本文主要針對現代煤礦巷道掘進中遇斷層或構造帶雙網支護技術的運用進行了分析,并提出了相應的技術優化措施。
【關鍵詞】現代煤礦 雙網支護 技術 運用
在目前,雙網支護技術具有十分廣泛的應用,其應用形式也多種多樣。一般巷道在過斷層或構造帶情況下,會采用錨網支護,因為該種支護技術具有較好的支護能力,其可以通過自生承受壓力來達到支護的目的,所以是南方煤礦巷道施工過斷層或構造帶很好的選擇。因此加強雙網技術在現代煤礦中的應用至關重要。
1 雙網支護技術在現代煤礦支護中的應用概況
1.1 雙網支護技術的應用現狀
在目前的雙網支護技術中,其應用種類較多。分為:金屬支架支護和網殼式支護等多種支護形式。在如今,不同煤礦會根據不同的需求,進行相應的支護技術的運用。其中以錨網支護技術的應用居多,但是也有很多企業采用金屬支架與錨網噴支護相互結合的方式進行支護技術的應用,這樣能夠極大程度的提高鋼筋混凝土的穩定性,同時還能讓其內部預應力的不規則現象得到有效地緩解,所以在南方很多煤礦巷道掘進過斷層或構造帶都采用雙網支護或金屬支架的方式進行支護,其目前的應用現狀還處于一種創新與研發階段。
1.2工程案例
某礦位于一個煤田的中部,其地勢情況十分復雜,而且巖性較差,局部區域還出現斷層的現象,這就造成其煤礦巷道出現局部斷層的情況。為了能夠讓巷道的頂、底以及中部結構能夠相互作用,采用雙網支護對其空間結構進行穩定是控制巷道變形的有效手段。在整個工程中,其雙網技術包括雙層錨網噴+頂錨索+注漿+兩幫平錨索作為一種永久的支護。同時在局部區域,其采用底板錨來增強其穩定性。從總體上來看,雙網支護結構的模式,左部為金屬支護,而右邊為網殼支護。這種雙網支護模式在工程項目中具有十分廣泛的應用。
2 雙網支護技術在現代煤礦支護中的應用方法
2.1 軟件模擬
在煤礦的巷道進行施工之前,技術人員需要對其空間立體結構進行相應的評估。然后對其三軸平衡狀態進行相應的模擬。因為,在煤礦的開采過程中,其空間巷道的穩定性可能會遭受破壞,其主應力也會也會隨著切線的方向而發生改變。甚至會超出其最大值的符合。而對巷道的結構進行模擬不僅能夠對雙網支護技術的應用情況得到最為清楚的反映,還能對混凝土的噴層進行分析,從而讓其拱圈上的分布保持在一致。使得其應力的分布更加的均勻。一般情況下,雙網所支護的應力基本都集中在中部,而在腰部基本達到了最大。這就說明雙網支護承擔了較大的應力,而且對整個噴層結構的穩定也有極為重要的作用。尤其是在進行巷道施工的過程中,采用雙網支護技術明顯能夠提高整個煤礦工程的施工進度。
2.2 應力分析
在應用雙網支護技術的過程中,首先要對其應力進行具體的分析。尤其是其斷面部分的應力,需要做出較為精準的計算。同時在進行斷面開挖時,一定要保證整體結構的穩定性,簡而言之,就是安裝錨桿以及鋼筋網。這個時候需要對其大巷所對應的應力進行相應的計算。其計算公式通常為F=Ma.其中F為其內部預應力,而M為其所承受的質量,a為其內部分子運行的加速度。雙網支護技術之所以能夠讓應力得到較好的穩定,主要還在于其金屬架的支撐分擔了一部分質量,這樣M值就會相應減小,F值也會相對減小。從而讓預應力的數值變得逐漸穩定。
2.3 施工監測
在施工之前需要進行軟件模擬,在施工的過程中則需要對施工進行監測。因為在支護的過程中,難免會出現支護段變形的過程。在這個過程中,需要相關的數據作為依據讓雙網支護技術在現代煤礦中進行全面的應用,如果沒有合理監測參數,常常會導致施工出現問題。下表1表2為單雙盤網支護變形的觀測數據所示。
從數據中,我們可以很清楚的看到其底部以及幫底移近速度變化的并不是特別大,由此可以看出其在變形的速度上要遠遠的小于單網,從而在參數上證明了雙網支護技術比單網支護具有很多的優越。
2.4 工業效益
鋼筋網殼雙網支護具有很好的工藝效益,在進行應用的時候可以對構件的抗彎能力進行分析和比較,在一般情況下,其鋼筋網支架的用量大約為G=18.05KG,其具體參數如表3所示。
從上圖中,我們可以很清楚的看到其材料的分布情況。其模量以及自重都有十分嚴格的要求,同時在截面系數上也需要進行規范施工,從數據中我們可以很清晰的得出,其鋼材量每減少35.53%,其模量的抗彎截面就能增加21.39%。這種效益上的提高不僅能夠讓原材料得到有效地節約,還能提升其應用的效率。所以,雙網支護技術在工業效益方面具有極好的應用前景。
在現在南方個別煤礦開采的過程中,刨煤機采煤方法,此開采技術有力的提高了煤炭生產效率,同時刨煤機采用了智能驅動系統,在開采過程中基本實現了全部自動化操作。刨煤機開采系統較其他方法簡單,其自動化程度較高,由一根無極繩牽引即可進行割煤工作,同時可以在輸送機平面上自行找平,不需要另外安排專人負責此項工作,刨煤機在推進過程中由電動控制系統進行自動控制。而其自動控制的前提就是要做好煤礦雙網支護工作,因為只有讓巷道的穩定性得到提高,其自動化程序才能得以運行,才能有效地提高其工藝水平。
3結語
現代煤礦支護中雙網支護技術的運用十分重要,其能夠使得煤礦開采巷道的穩定性得到有效地增強,其連續性的支撐作用還能讓巖石松動現象得到徹底的緩解。在進行支架的應用時,應當從實際出發,對其應用概況進行基礎性的分析,同時還要做好施工前的軟件模擬以及應力分析和施工檢測工作,讓雙網支護的工藝效益能夠全面的發揮出來,從而全面提升雙網支護技術在現代煤礦中的應用水平。
參考文獻:
[1]楊仁樹,薛華俊,郭東明,李濤濤,何天宇,高宗明.大斷面軟弱煤幫巷道注漿加固支護技術[J].煤炭科學技術.2014(12):115-128.
[2] 褚曉威,鞠文君,吳擁政.礦用小孔徑預應力錨索單孔錨具滑脫機理研究[J].煤炭科學技術.2014(12):25-36.
[3]令狐建設,沈春明.高地應力巷道組合托梁支護技術[J].煤炭科學技術.2014(12):18-34.
[4]潘立業,張昌鎖,馬潔騰,王銀濤,柳明.高頻超聲導波檢測錨桿有效錨固長度分析[J].煤炭科學技術.2014(12):889-921.
[5]范映沖,楊凱.我國西南地區綜合機械化開采技術發展現狀[J].煤炭科學技術.2014(S2):12-18.
[6]寇德瑞,朱亞娟,石愛雄,金世虎.松軟特厚煤層開切眼錨網支護一次成巷技術[J].煤炭科學技術.2014(S2):103-119.