煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的若干思考

高紅磊

摘 要：從現(xiàn)在來(lái)看，由于煤礦企業(yè)加深了對(duì)煤礦的開(kāi)采程度，相應(yīng)的，煤礦巷道其支護(hù)技術(shù)的地位正在逐漸上升。而在繁多的支護(hù)技術(shù)當(dāng)中，應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)屬錨桿支護(hù)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)不但能夠有效預(yù)防巷道發(fā)生變形，而且還可以加強(qiáng)煤礦巷道其穩(wěn)固性。從某種程度上來(lái)講，通過(guò)深入探究支護(hù)技術(shù)，可以為煤礦企業(yè)帶動(dòng)很大的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展是極為有利的。該文主要闡述了煤礦巷道技術(shù)其理論基礎(chǔ)，同時(shí)詳細(xì)描述了幾種支護(hù)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)階段煤礦巷道其支護(hù)技術(shù)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并具體介紹了錨桿技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道 支護(hù)技術(shù) 錨桿 思考

中圖分類號(hào)：TD35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）05（a）-0036-02

最近這些年，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景之下，關(guān)于開(kāi)采煤礦的程度也在變得越來(lái)越深，由于開(kāi)采煤礦通常都是需要在地下進(jìn)行的，所以在開(kāi)采煤礦的整個(gè)過(guò)程中最為重要的就是煤礦巷道。隨著開(kāi)采煤礦的深度越來(lái)越大，更是需要我們不斷找尋巷道進(jìn)而確保能夠正常運(yùn)輸煤礦，因此，煤礦方面的企業(yè)也開(kāi)始更加地重視起巷道安全，而相應(yīng)的煤礦巷道當(dāng)中運(yùn)用到的支護(hù)技術(shù)也開(kāi)始變得越來(lái)越重要，但同時(shí)難度也在一點(diǎn)點(diǎn)加大。所以，從煤礦今后的發(fā)展來(lái)看，巷道和支護(hù)技術(shù)在其中越來(lái)越起著不可替代的作用。

1 巷道支護(hù)技術(shù)理論與種類

從近些年的發(fā)展和研究來(lái)看，主要包含有三種支護(hù)技術(shù)。

1.1 煤礦巷道其支護(hù)技術(shù)理論

（1）聯(lián)合支護(hù)。

主要指的是有效防止圍巖形狀發(fā)生變化，不單單是提升支護(hù)體其硬度，更是借此來(lái)加強(qiáng)支護(hù)的穩(wěn)固性。這種支護(hù)理論在實(shí)際的煤礦巷道中得到了比較廣泛的應(yīng)用，可是因?yàn)檫m用圍巖的條件正在漸漸變差，只是簡(jiǎn)單地運(yùn)用聯(lián)合支護(hù)這一種技術(shù)很難達(dá)到理想效果，通過(guò)反復(fù)調(diào)整還是不能有效防止圍巖發(fā)生變形，所以聯(lián)合支護(hù)其理論上存有局限性。

（2）新奧法支護(hù)。

該種理論所采取的是錨噴支護(hù)，這種支護(hù)可以穩(wěn)定圍巖，有效地防止圍巖發(fā)生變形，進(jìn)而加強(qiáng)圍巖的受重力，這種理論可以很好地實(shí)行二次支護(hù)，同時(shí)在煤礦業(yè)日漸發(fā)展的情況下，再加上自身特點(diǎn)，致使新奧法這種支護(hù)技術(shù)理論開(kāi)始逐漸朝著完善化的方向發(fā)展了起來(lái)。

（3）圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化。

這種理論中所涉及到的錨桿支護(hù)可以使圍巖應(yīng)力的狀態(tài)得到改變，進(jìn)而提升圍巖受重力，同時(shí)還能加強(qiáng)錨固區(qū)巖體其縫后與殘余強(qiáng)度。

1.2 巷道支護(hù)技術(shù)其類別

在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中，有很多種支護(hù)技術(shù)，從支護(hù)的方法和對(duì)圍巖變形進(jìn)行有效控制的角度來(lái)看，可按照以下幾種形式進(jìn)行劃分：首先，改善巷道圍巖其力學(xué)性能上；其次，我們研究的支護(hù)技術(shù)可以作用在巷道圍巖四周；最后，不但能夠?qū)鷰r四周造成作用，同時(shí)還可減少開(kāi)掘過(guò)程中的應(yīng)力。按照這幾種分析方法，可把巷道自護(hù)技術(shù)劃分成下面幾種。

（1）金屬棚支護(hù)技術(shù)。

這種支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用在對(duì)舊有金屬棚支護(hù)的巷道進(jìn)行起底當(dāng)中，這些巷道通常處于大斷層等地質(zhì)構(gòu)造里，由于金屬棚的上部出現(xiàn)較為嚴(yán)重的空頂和漏頂現(xiàn)象，若是我們將其全部轉(zhuǎn)換成錨噴支護(hù)的話，就一定要放入很多的構(gòu)木來(lái)填充空隙，這樣操作具有極強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)性，而使用這種方式充分地滿足了設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還可以確保巷道是穩(wěn)固安全的，在不對(duì)原有支護(hù)進(jìn)行破壞的前提下，又確保了施工的進(jìn)度。

（2）棚式支護(hù)技術(shù)。

這種技術(shù)跟磚砌技術(shù)其實(shí)比較相似，在早期開(kāi)采煤礦中應(yīng)用的比較普遍，而且也一直扮演著極為重要的角色，被廣泛應(yīng)用在各式各樣的煤礦巷道中。另外，在巷道當(dāng)中，這種支護(hù)技術(shù)引用的材質(zhì)一般是以金屬為主，便于安裝和制作?？墒怯捎谧罱由盍碎_(kāi)采煤礦的深度，地質(zhì)也發(fā)生了一些變化，使得這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)不到控制圍巖穩(wěn)定的效果，所以棚式支護(hù)這種技術(shù)正在漸漸地被錨桿支護(hù)技術(shù)所取代。

（3）錨桿支護(hù)技術(shù)。

錨桿支護(hù)技術(shù)也被叫做巖巷支護(hù)技術(shù)。這種技術(shù)具有極好的性能，是經(jīng)由棚式支護(hù)技術(shù)漸漸被發(fā)展起來(lái)的。這種技術(shù)根據(jù)使用錨桿來(lái)加強(qiáng)煤礦巷道其穩(wěn)固性，對(duì)煤礦巷道其變形方面進(jìn)行了必要的控制。

（4）應(yīng)力控制技術(shù)。

這種技術(shù)主要是可以有效減少煤礦巷道所產(chǎn)生的應(yīng)力，進(jìn)而防止煤礦巷道發(fā)生變形，確保其足夠穩(wěn)定?？墒且?yàn)樵谑┕み^(guò)程中對(duì)這種技術(shù)造成影響的因素有很多，而且也比較危險(xiǎn)和復(fù)雜。這些影響因素又從某種程度上對(duì)應(yīng)力控制技術(shù)的使用造成了一定的局限性。

經(jīng)過(guò)對(duì)比和研究上面提到的幾種技術(shù)我們發(fā)現(xiàn)，在煤礦巷道的支護(hù)技術(shù)中，被應(yīng)用最為廣泛和普遍的一種技術(shù)就是錨桿支護(hù)技術(shù)。

2 錨桿支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與應(yīng)用

2.1 錨桿支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀

從上面分析可看出，在多種巷道支護(hù)技術(shù)中被應(yīng)用得最為廣泛的技術(shù)就是錨桿支護(hù)這種技術(shù)，可是在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的前提下，再加上我們對(duì)錨桿支護(hù)技術(shù)加深了研究和分析，我們發(fā)現(xiàn)在實(shí)際的應(yīng)用中依然存在一些問(wèn)題。

第一，由于開(kāi)采煤礦程度的逐漸加深，地質(zhì)條件的不斷變化，地質(zhì)本身就具有一定的復(fù)雜性，這些因素都為錨桿支護(hù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了很大的壓力。在開(kāi)采煤礦的過(guò)程當(dāng)中，在巷道里運(yùn)用錨桿支護(hù)技術(shù)具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，常常會(huì)發(fā)生拉斷錨桿和運(yùn)輸時(shí)錨桿會(huì)隨煤發(fā)生運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都會(huì)加大開(kāi)采煤礦的難度。第二，即使通過(guò)使用錨桿技術(shù)可以加強(qiáng)巷道的穩(wěn)固性，有效防止巷道發(fā)生變形，但是在進(jìn)行深度開(kāi)采煤礦時(shí)，依然會(huì)給巷道圍巖造成比較大的損壞，對(duì)正常開(kāi)采煤礦造成一定的影響。第三，煤礦相關(guān)企業(yè)中沒(méi)有專業(yè)性能較強(qiáng)的人員，他們不能提供科學(xué)化的指導(dǎo)，同時(shí)沒(méi)有與之相關(guān)的對(duì)巷道進(jìn)行模擬的錨桿支護(hù)技術(shù)，就不能給出一定的評(píng)價(jià)，對(duì)于完善錨桿支護(hù)技術(shù)是十分不利的。第四，在錨桿支護(hù)技術(shù)當(dāng)中所運(yùn)用到的一些材料還不夠成熟，并不適用于比較深的煤礦中。所以，專業(yè)人員還需理性看待目前存在的這些問(wèn)題，并不斷地改進(jìn)與完善錨桿支護(hù)技術(shù)，確保該技術(shù)能夠適用時(shí)代的發(fā)展需求。

2.2 錨桿技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)錨桿技術(shù)進(jìn)行必要改良與探究，能夠提高其在煤礦巷道中的應(yīng)用率，同時(shí)增加巷道的安全性能，大大減少發(fā)生事故率，提高煤礦企業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)錨桿的工作特點(diǎn)和材料我們可將其劃分成多鐘類型，現(xiàn)如今新型錨桿有：可伸縮式錨桿、樹(shù)脂錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿和縫管錨桿等，因?yàn)楦鞯厥┕l件復(fù)雜程度不同，所以我們要具體問(wèn)題具體分析，并制定出最為合適的錨桿工藝應(yīng)用在多種工程當(dāng)中。

（1）應(yīng)用在軟巖巷道中。

在開(kāi)采煤礦的時(shí)候，大部分是發(fā)生在軟巖巷道中，這時(shí)就需要我們先對(duì)軟巖性質(zhì)有一個(gè)全面的了解，然后再改良該種支護(hù)技術(shù)，減少在支護(hù)時(shí)發(fā)生的一些困難，在提高對(duì)煤礦的挖掘量時(shí)，還可以提高巷道的安全性能。此外，在開(kāi)采煤礦時(shí)還需要明確巷道的一些參數(shù)，不可以選用以前的參數(shù)直接進(jìn)行操作，由于我們挖掘煤礦的深度一直在不斷增加，巷道參數(shù)也在隨之而發(fā)生改變，所以這些參數(shù)要結(jié)合實(shí)際，只有這樣才可以確保當(dāng)巷道的圍巖發(fā)生變化時(shí)我們可以把它有效控制在可控制的范圍之內(nèi)，不會(huì)影響到巷道的安全，進(jìn)而增加生產(chǎn)煤礦時(shí)的安全性能。具體表現(xiàn)為：如果我們?cè)谲泿r巷道中運(yùn)用錨桿-錨索聯(lián)合支護(hù)的時(shí)候，一定要充分考慮到錨索與圍巖變形間的匹配度，這是查看錨桿-錨索能否發(fā)揮真正效果的決定性因素。我們選擇先柔后剛這種支護(hù)方法，能夠增強(qiáng)初期錨桿支護(hù)的強(qiáng)度，對(duì)圍巖失穩(wěn)進(jìn)行有效控制，此外還要釋放部分圍巖部分的位移，為錨索支護(hù)爭(zhēng)取時(shí)間，確保錨索能夠逐漸適應(yīng)圍巖變形。

（2）應(yīng)用在深部沿空流巷中。

在我們明確了解了深部沿空巷道其實(shí)際參數(shù)和錨桿材質(zhì)以及需要支護(hù)的數(shù)量等之后，才能夠使支護(hù)技術(shù)變得更加的安全可靠。例如：分析完所有數(shù)據(jù)之后，可選用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力的錨桿支護(hù)技術(shù)，能夠防止塑性區(qū)的頂板發(fā)生破裂，而且由于錨桿自身能夠抗剪和銷釘，可有效預(yù)防頂板發(fā)生冒落和離層等現(xiàn)象。由此可見(jiàn)在深部沿空流中運(yùn)用錨桿技術(shù)能夠大大增加穩(wěn)固性，對(duì)巷道變形方面進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而確保圍巖更加穩(wěn)固。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，再加上我國(guó)科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)的煤礦相關(guān)企業(yè)對(duì)于巷道中的支護(hù)技術(shù)也提出了越來(lái)越高的需求。該文具體描述了煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的相關(guān)理論知識(shí)，并分析得出現(xiàn)階段支護(hù)技術(shù)中依然存在著一些問(wèn)題，對(duì)此我們要結(jié)合實(shí)際情況，有效加以改善。全文通過(guò)分析得出在以上幾種支護(hù)技術(shù)中運(yùn)用最為常見(jiàn)的且廣泛的還屬錨桿支護(hù)技術(shù)，這種技術(shù)不但能夠大大提高巷道穩(wěn)固性，同時(shí)還能有效防止巷道發(fā)生變形，提升巷道的安全性能，進(jìn)而為煤礦企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。

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