煤礦頂板高冒區(qū)的控制應(yīng)用探析

邢飛

摘要：目前隨著煤礦開采深度越來越深及開采地質(zhì)情況越來越復(fù)雜，頂板易發(fā)生冒頂事故，進(jìn)而造成大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。本文主要對(duì)煤礦頂板高冒區(qū)的主要支護(hù)形式進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)具體的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。為煤礦頂板高冒區(qū)的防止和處理提供借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦頂板；支護(hù)技術(shù)；支護(hù)形式；應(yīng)用

引言：

頂板支護(hù)技術(shù)是目前我國煤礦開采的關(guān)鍵技術(shù)之一，它關(guān)乎著煤礦企業(yè)的安全及高效生產(chǎn)。所以，在設(shè)計(jì)支護(hù)方案的時(shí)候，需要采用合理的支護(hù)形式。設(shè)計(jì)的基本原則是必須具有良好的自動(dòng)防御能力以及支護(hù)效果，且要求施工的流程簡(jiǎn)化，從而保證巷道頂板控制安全性和經(jīng)濟(jì)性。

1.煤礦頂板高冒區(qū)的支護(hù)形式

錨桿支護(hù)是這個(gè)時(shí)代高冒區(qū)的主要支護(hù)形式，它的主要操作是利用桿體、拖板或者是錨桿這些部分做成穩(wěn)固的桿狀結(jié)構(gòu)，用以加固巷道的圍巖，這樣可以增強(qiáng)巖體的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)傳遞性能。錨桿支護(hù)的基本形式可以分為三種：摩擦式、機(jī)械式以及粘結(jié)式。此外，錨桿的材料也有很多種，比如木錨桿、金屬錨桿、竹錨桿以及混凝土錨桿。根據(jù)主要特點(diǎn)進(jìn)行劃分可以分為主動(dòng)式錨桿和被動(dòng)式錨桿。采用錨桿支護(hù)的主要作用其實(shí)是把錨桿和巖石壁粘結(jié)，然后再充分利用金屬網(wǎng)或者是鋼帶增加圍巖的穩(wěn)定性，有效防止巖塊的的掉落與松動(dòng)。為了增大錨桿的工作阻力，并且更好的提高錨桿的預(yù)緊力，可以使用托板。錨桿作為錨桿支護(hù)系統(tǒng)的主要構(gòu)件，具有非常抗剪和抗壓的能力，但是也存在一些缺陷，就是自身的抗彎效果比較差。

2.煤礦頂板高冒區(qū)的支護(hù)應(yīng)用

2.1評(píng)估圍巖地質(zhì)

使用圍巖地質(zhì)力學(xué)，可以將初始的圍巖類型進(jìn)行進(jìn)一步的確定和設(shè)計(jì)，而且還能夠在過程中提高有效的理論和數(shù)據(jù)。在評(píng)估過程中，采用圍巖構(gòu)造和地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)一步加強(qiáng)圍巖的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并且減少對(duì)環(huán)境的破壞。

2.2初始設(shè)計(jì)

首先對(duì)圍巖進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)的評(píng)估，然后確定具體的類型，在這個(gè)基礎(chǔ)上確定主要參數(shù)以及支護(hù)形式。對(duì)于穩(wěn)定的圍巖采用整體砂巖、石灰?guī)r的方式，當(dāng)然不支護(hù)也是可以的。另外，對(duì)于完整的頂板，如果出現(xiàn)了單體錨桿破碎的現(xiàn)象，就需要利用錨桿加固網(wǎng)來保證穩(wěn)定性。至于中等穩(wěn)定的圍巖，需要采用錨桿加鋼筋梁或者是錨桿加鋼帶再加網(wǎng)的方式。對(duì)于不穩(wěn)定的圍巖狀態(tài)，尤其應(yīng)該采用錨桿加鋼帶再加網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)行施工。

2.3井下檢測(cè)

加下檢測(cè)是煤礦開采的關(guān)鍵步驟，它的目的是為了獲得錨桿的各種受力信息。在掌握了巷道的安全因素和初始設(shè)計(jì)之后，根據(jù)所提供的信息進(jìn)行全面分析設(shè)計(jì)，以了解巷道圍巖的具體情況。井下檢測(cè)技術(shù)其實(shí)是將錨索和錨桿的變形和受力情況進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，確定好頂板的各種設(shè)計(jì)數(shù)值，然后進(jìn)行充分的計(jì)算設(shè)計(jì)，結(jié)合相關(guān)的指標(biāo)數(shù)據(jù)，選擇合理的圍巖變形設(shè)計(jì)方案，并且對(duì)具體的掘進(jìn)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)安排，以保證煤礦頂板高冒區(qū)支護(hù)設(shè)計(jì)的成功。

2.4信息反饋

在支護(hù)的具體過程中，需要對(duì)圍巖的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行信息反饋，這種方式是為了首先確定材料的質(zhì)量以及煤礦支護(hù)的方式，進(jìn)而制定相關(guān)的細(xì)節(jié)程序，從而達(dá)到煤礦支護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益以及安全因素。

2.5設(shè)計(jì)修正

對(duì)于指標(biāo)不合格的數(shù)值，要對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)修正，這樣做不僅保證了錨索和錨桿的預(yù)緊力，而且還能有效的判斷材料的強(qiáng)度。

3. 高冒區(qū)煤礦頂板支護(hù)的處理措施

在高冒區(qū)煤礦頂板的支護(hù)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，所以就需要制定合理的解決措施，以減少或者避免事故的發(fā)生。首先應(yīng)該在布置工作的時(shí)候認(rèn)真考慮盡量躲避支撐的壓力，如果遇到上煤層不留煤柱的現(xiàn)象，就不能讓同一煤層相互開采，或者孤島開采。一定要注意上下區(qū)段留有差距，避免支撐壓力的疊加。

另外，要盡可能的減少工作面的空頂面積以及支撐面積，并且還要將空頂時(shí)間和支撐面積縮短，只有這樣才能形成合理的支護(hù)形式，確定正確的支護(hù)參數(shù)，增強(qiáng)適應(yīng)能力。更重要的是要加強(qiáng)煤礦頂板的日常管理，比如首先做好頂板來壓還有地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)采取相應(yīng)的措施，加強(qiáng)對(duì)采面煤壁以及煤礦頂板各處的管理工作，并且要加強(qiáng)工程質(zhì)量的管理。為工作人員制定合理的交接班制度、質(zhì)量驗(yàn)收制度以及崗位分配。

只有做好了煤礦頂板支護(hù)技術(shù)，當(dāng)發(fā)生問題的時(shí)候能夠及時(shí)解決，才能使高冒區(qū)的頂板支護(hù)產(chǎn)生最好的工作效果，為煤礦的頂板支護(hù)的廣泛應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

4.結(jié)語

這篇文章通過簡(jiǎn)單介紹了煤礦頂板高冒區(qū)支護(hù)的基本形式和具體應(yīng)用，然后結(jié)合相關(guān)的知識(shí)理論，合理規(guī)范了煤礦支護(hù)的的設(shè)計(jì)方案。有效增強(qiáng)了煤礦頂板的穩(wěn)定性，并且在提高煤礦頂板設(shè)計(jì)的同時(shí)，還有效的減少了事故的發(fā)生次數(shù)。設(shè)計(jì)的基本原則是必須具有良好的自動(dòng)防御能力以及支護(hù)效果，且要求施工的流程簡(jiǎn)化，從而保證巷道頂板控制安全性和經(jīng)濟(jì)性。由此可見，良好的煤礦支護(hù)方案為煤礦的安全提供了強(qiáng)有力的保障，推動(dòng)了煤礦產(chǎn)業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

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