煤礦巷道支護理論及技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

冀中能源峰峰集團有限公司梧桐莊礦 河北 邯鄲 056500

1 目前常用的煤礦巷道支護技術(shù)

1.1 棚式支護技術(shù) 煤礦巷道的棚式支護技術(shù)有許多種類,傳統(tǒng)礦業(yè)重廣泛應(yīng)用的是棚式支護技術(shù)。棚式支護技術(shù)是以木結(jié)構(gòu)、混凝土和其他金屬材料等幾種材料為主要結(jié)構(gòu)的技術(shù)。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)現(xiàn),金屬被廣泛應(yīng)用于巷道支架支護中。在支架使用過程中,金屬材質(zhì)的支架的長,寬,高等要根據(jù)一定的比例要求,達(dá)到理想的支護效果。但是這種棚式支護技術(shù)也具有明顯的缺點,比如巖石表層和支架之間的連接不夠有效、使用金屬支架的經(jīng)濟成本高等。而且棚式支護技術(shù)對于地質(zhì)環(huán)境的要求較高,具有一定的局限性。

1.2 砌碴支護技術(shù) 砌碴技術(shù)是較早應(yīng)用于煤礦巷道支護中的技術(shù)之一。這種支護技術(shù)的使用操作過程不復(fù)雜,較為便捷,并且在一些大巷中能很好的發(fā)揮加固作用。砌碴支護技術(shù)有許多方式,常見的有現(xiàn)場澆筑混凝土、混凝土砌塊等。但是,煤礦巷道砌碴支護技術(shù)對經(jīng)濟要求比較高,并且隨著巖層的變化,砌碴技術(shù)的作用和效果也會越來越小。因此,針對不同的需求情況,選擇相應(yīng)的支護技術(shù)。

1.3 U型鋼支架支護技術(shù) U型支架支護技術(shù)承受重量的性能優(yōu)異,常被應(yīng)用于深度足夠大的礦井中。U型支護技術(shù)在使用過程中,需要注意卡纜的調(diào)節(jié)情況,有效填充巖石的支護壁,使U型鋼支架的支護作用得以有效發(fā)揮。除此之外,如果在采礦過程中發(fā)生巖土巷道破碎和剝落現(xiàn)象,此時不能獨立使用這種支護作用。針對情況的復(fù)雜性,可以通過將錨噴和U型鋼聯(lián)合支護技術(shù)進行組合,彌補獨立使用U型鋼支架支護的局限性。

1.4 錨桿支護技術(shù) 錨桿支護技術(shù)的主要作用是提高煤礦巷道支護的強度和穩(wěn)定性,這種技術(shù)對于煤礦巷道的巖石、土壤等地表結(jié)構(gòu)的變形具有一定的抑制作用,促進巷道的穩(wěn)定運行。錨桿支護技術(shù)在實際應(yīng)用過程中,需要結(jié)合煤礦巷道深度、穩(wěn)定度等實際數(shù)據(jù),創(chuàng)建科學(xué)、完整的錨桿支護系統(tǒng)。為了提升錨桿支護系統(tǒng)的有效性和匹配性,相關(guān)工作人員要結(jié)合實際情況,設(shè)計更加堅固的錨桿支護,減少在使用過程中的不安全情況。

1.5 聯(lián)合支護技術(shù) 聯(lián)合支護技術(shù)是一種綜合性的煤礦巷道技術(shù),與傳統(tǒng)的較為單一的支護技術(shù)相比,聯(lián)合支護具備更加優(yōu)異的綜合性能。聯(lián)合技術(shù)一般采用錨桿和錨索,其中錨桿支護技術(shù)是通過錨桿等構(gòu)件來形成支撐作用,從而提升了對周圍巖石的負(fù)荷的承受能力,充分發(fā)揮支護作用。同時,錨索能將圍巖自身承載層面和依附的承載層進行組合,從而提高分擔(dān)壓力的巖體面積,有效發(fā)揮支護作用。

2 煤礦巷道支護技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

隨著煤礦巷道支護技術(shù)的不斷發(fā)展,支護技術(shù)從木制支架逐漸發(fā)展到剛材結(jié)構(gòu),再到如今的可縮性支架、錨桿、錨索技術(shù)等,并慢慢產(chǎn)生了多種支護技術(shù)優(yōu)化組合的聯(lián)合支護技術(shù)。

在支護技術(shù)的發(fā)展過程中,仍然存在著許多問題。比如一些支護技術(shù)發(fā)展不成規(guī)模,只是簡單的技術(shù)堆砌等。這種簡單的支護技術(shù)不能順應(yīng)目前煤礦工程的快速發(fā)展。但是對于先進的支護技術(shù),其操作過程較為復(fù)雜和困難,對技術(shù)人員要求也比較高,對環(huán)境條件要求苛刻,并且很容易造成操作不當(dāng)而使支護效果下降的情況。針對這些存在的問題,煤礦巷道支護技術(shù)還需要長時間的探索和優(yōu)化過程。隨著經(jīng)濟科技的發(fā)展,不斷涌現(xiàn)出新型的創(chuàng)新型支護技術(shù),一定程度上彌補了支護技術(shù)中的缺陷,促進支護效果的更加有效。比如U型可伸縮性支架支護和錨桿支護技術(shù)就是典型的創(chuàng)新型支護技術(shù)。除了U型可伸縮型支架技術(shù)外,還有圓形、方形、馬蹄形等多種支架技術(shù)類型。

3 煤礦巷道支護技術(shù)現(xiàn)存問題的分析

3.1 錨桿支護技術(shù)的實際應(yīng)用情況 目前我國煤礦企業(yè)中廣泛應(yīng)用錨桿支護技術(shù),所以可以通過對該技術(shù)的改進和優(yōu)化,提升煤礦巷道的穩(wěn)定性和安全性,從而減少煤礦企業(yè)的經(jīng)濟損失。在錨桿支護技術(shù)改進中,可以從以下幾個方面著手進行。①提前考察巷道巖層,充分了解巖層的結(jié)構(gòu)等性質(zhì),然后結(jié)合實際工作情況對支護技術(shù)進行改進,保障煤礦運行的安全性。②及時分析確定煤礦巷道的數(shù)據(jù)情況,數(shù)據(jù)參數(shù)會隨著挖掘深度的增加而逐漸增大。因此參數(shù)必須要符合實際工作情況,使開采的過程得到有效控制。③提升錨桿支護技術(shù)在特殊的巷道內(nèi)的應(yīng)用情況,及時根據(jù)實際情況進行靈活調(diào)整。

3.2 關(guān)于促進煤礦巷道支護技術(shù)的建議 為了使煤礦巷道支護技術(shù)得到優(yōu)化和改進,相關(guān)煤礦工人需要提高自身的施工技術(shù)和相關(guān)知識水平。因為豐富的現(xiàn)場施工技術(shù)能對巷道施工提供強大的保障,直接影響最終支護技術(shù)效果的強弱。加強對施工人員的施工技術(shù)培訓(xùn),能夠確保支護技術(shù)的合理性和有效性。其次,相關(guān)煤礦企業(yè)需要認(rèn)識到巷道支護技術(shù)的提重要性,增強資金投入,加大支護技術(shù)的科研力度,為支護技術(shù)效果提供堅實的經(jīng)濟基礎(chǔ)。除此之外,在支護技術(shù)的應(yīng)用過程中,要遵循科學(xué)和安全支護原則,制定相關(guān)支護計劃,選擇最為合適的支護方案進行實施。煤礦企業(yè)還可以通過成立相關(guān)支護技術(shù)監(jiān)督機構(gòu),對巷道支護技術(shù)的運行產(chǎn)生約束作用,保障支護技術(shù)的有效進行。

4 結(jié)束語

綜上所述,隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷進步,煤礦巷道支護技術(shù)也會涌現(xiàn)出更多更有效的方法和形式。為了更好的應(yīng)用煤礦巷道支護技術(shù),企業(yè)要根據(jù)實際煤礦運行情況,綜合選擇最有效的巷道支護技術(shù),幫助整體煤礦巷道的安全與科學(xué)發(fā)展。