金亮
摘要:隨著煤礦行業取得了巨大的發展,使得煤礦巷道的開采深度在不斷加大,巷道底臌逐漸成為了影響礦井生產安全性的重要因素。為了保證煤礦能夠進行安全高效的生產和運行,就必須要針對巷道底臌采取全面的防治措施,如此才能夠使煤礦生產的效益得到保證。本文主要就是對巷道底臌進行分析,首先分析了巷道底臌的原因,并為如何有效防治巷道底臌提出了一些措施。
關鍵詞:巷道底臌;原因;防治措施
中圖分類號:TD322.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674—3024(2017)06—0144—01
引言
在進行煤礦生產的時候,巷道底臌會給煤礦生產的安全順利進行帶來很大的影響。對于巷道底臌而言,其一般都會導致頂底板的移近量發生不同程度的增大,使得巷道的正常運輸受到了很大的阻礙,而且還改變了巷道的通風條件。因此必須要對巷道底臌采取及時有效的維修與防治措施,從而才能夠促進煤礦生產的順利穩定進行,進而也就可以有效確保煤礦生產的經濟效益。本文就是關于巷道底臌的原因以及防治措施的分析。
1巷道底臌的原因
1.1巖層應力。對于煤礦巷道而言,擾動、開采等都會給其井下工程的原有應力平衡帶來很大的影響,導致煤礦巷道井下工程的應力平衡受到破壞,進而也就使得圍巖應力發生了重新分布的現象。一般情況下,煤礦巷道的深度越深,則其也就對應著越大的巖層應力,因而巷道底臌也就更加嚴重。再加上受到了水平地質構造應力與垂直應力的影響,使得巷道圍巖出現了底臌的問題。
1.2底板巖性。在大多數情況下,底板巖層的軟弱程度、結構狀態、軟弱巖層厚度等會直接影響巷道底板發生底臌的大小程度以及底臌的形態。如果底板處在堅硬質地的灰巖或者砂巖中,則巷道底板會有一個比較穩定的狀態,因而發生底臌的可能性較小。如果底板處于頁巖或者泥巖或者是斷層破碎帶中,由于這些位置具有軟弱質地的特點,加上這些礦物有著很高的吸水率和較低的強度,承載能力以及穩定性較低,受到地應力的制約與影響,使得其巷道底板發生底臌的可能性更大,給底板的穩定性造成了很大的破壞。
1.3巷道斷面形狀。在對煤礦井下巷道的形式進行布置的時候,一般都是采取拱形或者梯形的形狀來對巷道進行支護。這主要是因為采用這種方式施工起來更加方便,但是卻難以在底板形成一個穩定的拱形結構,從而也就使得底臌量進一步增加。
1.4水理作用。底板含水會導致節理和巖層節理與裂隙間的摩擦力不斷減小,導致形成了巖層移滑面,進而也就將致密巖層分為了厚度更小的薄層,松散了巖體結構,減小了巖體強度,再加上底層應力給底板帶來的制約與影響,使得巷道底臌現象更容易發生。
2巷道底臌的防治措施
2.1對煤礦巷道的位置及其斷面形狀加以合理選擇。在煤礦巷道中,最容易發生巷道底臌問題的地方在巖性軟弱且松散的位置,這些位置非常容易受到環境效應以及結構應力的影響,使得其強度發生不同程度的降低,進而也就增加了其發生巷道底臌問題的可能性。因此在對巷道位置及其斷面形狀進行設計的過程中,必須要對其進行綜合分析,將礦井的主要巷道布置在強度比較高的砂巖上。而且在其他條件相同的前提下,與圓形巷道相比較而言,梯形巷道與拱形巷道發生底臌的可能性更大,有著非常大的巷道底臌量。因此在設計巷道斷面形狀的時候,首選應該為圓形巷道。
2.2采取綜合治水措施。在對巷道底臌進行防治的時候,采取有效的綜合防水措施也是一個重要的防治策略。對于巷道巖層來說,特別是軟巖和一些含有膨脹性粘土的巖層來說,地下水對其造成了非常的侵蝕,使得整個煤礦巷道的生產運行受到了極大的不利影響。所以必須要對煤礦巷道采取更加高效的治水措施,嚴格根據有水必治、用水必管、無水設防的治水原則,對煤礦井下工程的水展開綜合治理。對于巷道內存在的地下水,要采取合理的疏導措施對其展開及時的處理,防止巷道內有過多積水,通過加強對煤礦巷道施工用水的管理來減少發生巷道底臌現象的幾率。
2.3加強煤礦巷道的支護。在大部分情況下,巷道底臌現象的出現主要是因為底板巖層強度較低無法承載巷道圍巖應力而引起的。所以要想有效防治巷道底臌,就必須對煤礦巷道加固支護,通過在底板注漿、在底板打設錨桿錨固等加固支護措施,從而對巷道底臌展開合理治理。在對底板進行加固支護的時候,要在巷道底板上開挖出矩形坑槽,再將輔助全封閉可索性U鋼支架架設其中,將混凝土澆筑到坑槽內,從而提高反底拱的抵抗力,如此一來也就起到了防治巷道底臌的作用。
3結語
綜上所述可知,巖層應力、底板巖性、巷道斷面形狀以及水理作用等均是引起巷道底臌的主要原因,必須要考慮到影響巷道底臌的因素,從而采取針對性的措施對巷道底臌進行有效防護,包括對巷道位置以及斷面形狀進行合理的選擇、采取綜合治水措施、對巷道底臌支護進行加固等,從而降低發生巷道底臌問題的可能性,如此也就能夠讓煤礦巷道的生產運行得到安全順利的進行,實現煤礦生產效益的最大化。