礦山復(fù)雜地質(zhì)條件掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究

鐵法煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司曉明礦 遼寧 鐵嶺 112700

引言

國(guó)家在不斷發(fā)展過程中對(duì)能源的消耗必不可少。能源主要分為不可再生能源和可再生能源,其中不可再生能源非常寶貴,不可再生能源無法再生或者形成時(shí)間非常長(zhǎng),隨著不斷的使用只會(huì)越來越少,礦山資源就屬于不可再生能源。在國(guó)家發(fā)展過程中,對(duì)礦山資源的需求量也在不斷增大,這種情況勢(shì)必會(huì)加大對(duì)礦山的開采力度,在一定程度上增加開采的風(fēng)險(xiǎn)性,為了避免意外事故的發(fā)生,在開采作業(yè)中會(huì)應(yīng)用各種掘進(jìn)支護(hù)技術(shù),以維持開采環(huán)境的穩(wěn)定性。若礦山的地質(zhì)條件更為復(fù)雜,風(fēng)險(xiǎn)性會(huì)進(jìn)一步加劇,所以更應(yīng)該結(jié)合礦山地質(zhì)條件應(yīng)用合理的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。但是許多礦企業(yè)在礦山開采過程中注重的僅僅是開采進(jìn)度,反而不注重開采的安全性,這就產(chǎn)生了許多的安全隱患,反而在無形之中增加意外情況的發(fā)生概率,基于此,深入研究礦山復(fù)雜地質(zhì)條件掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用就十分關(guān)鍵。

一、礦產(chǎn)復(fù)雜地質(zhì)條件下掘進(jìn)支護(hù)中常見問題

(一)支護(hù)設(shè)備陳舊。礦山開采本身就具有極高的危險(xiǎn)性,如果地質(zhì)條件復(fù)雜,危險(xiǎn)性也會(huì)進(jìn)一步提高。在實(shí)際的開采作業(yè)中,因?yàn)榈V山的巷道深埋在地下,隨著開采進(jìn)程的不斷推進(jìn),巷道的開采規(guī)模也逐漸擴(kuò)大,作業(yè)環(huán)境也會(huì)愈發(fā)復(fù)雜,這也對(duì)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)提出更高的要求。但是許多礦企為了節(jié)約自身的開采投入,許多掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備的使用時(shí)間都非常長(zhǎng),大多都存在陳舊、落后的問題,在支護(hù)過程中無法更好的發(fā)揮自身的作用,再加上作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,反而容易出現(xiàn)坍塌等意外情況[1]。

(二)工作流程混亂。在采礦過程中,資源開采流程和步驟需要密切配合,保證流程和步驟的規(guī)范化、流程化,各個(gè)環(huán)節(jié)銜接順暢,加快開采速度。在實(shí)際的開采作業(yè)中,工作流程非常混亂,無法達(dá)到規(guī)范化和流程化的目標(biāo)。許多礦企為了可以更快開工,并不注重流程和步驟設(shè)計(jì),開采過程中掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)與開采進(jìn)程的適應(yīng)性也相對(duì)較低,作用和效果都受到極大的影響,在加上工作流程混亂,就會(huì)產(chǎn)生更多的安全隱患。

二、復(fù)雜地質(zhì)條件下軟巖變形原因分析

如果礦山的地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜,在選擇支護(hù)技術(shù)的時(shí)候往往會(huì)以軟巖支護(hù)技術(shù)為主。軟巖不穩(wěn)定性較強(qiáng),更容易發(fā)生意外情況,為了強(qiáng)化開采環(huán)境的穩(wěn)定性,往往從強(qiáng)化軟巖巷道支護(hù)的角度入手。軟巖本身的就缺乏穩(wěn)定性,因此在高力的影響下就很容易出現(xiàn)變形的情況。軟巖受到高力的影響,巷道的兩邊就極容易發(fā)生位移或者頂板下沉的情況,進(jìn)一步加劇軟巖的不穩(wěn)定性,巷道就極容易出現(xiàn)斷面的情況[2]。除了高力影響以外,如果巷道本身?xiàng)l件較差,例如處于斜交狀態(tài),反而會(huì)對(duì)其他的巷道造成影響,極大程度上增加底板破壞現(xiàn)象的發(fā)生概率。底板破壞之后,巷道巖體周圍就會(huì)出現(xiàn)膨脹或者軟化的現(xiàn)象,巖石的強(qiáng)度明顯降低,軟巖就極容易發(fā)生變形的情況。

三、礦山復(fù)雜地質(zhì)條件掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

(一)全金屬型和U型支護(hù)技術(shù)。全金屬型掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)主要分為兩種類型,分別是全封閉金屬支架支護(hù)和現(xiàn)澆混凝土支護(hù)技術(shù),兩種掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的適用范圍并不相同。在處理巷道圍巖應(yīng)力和支護(hù)體變形問題上,全封閉金屬支架支護(hù)就無法發(fā)揮作用,因?yàn)槿忾]金屬支架支護(hù)只能對(duì)巷道圍巖給予一定的保護(hù),對(duì)于變形的軟巖來說,反而無法達(dá)到更好的支護(hù)效果。

U型支護(hù)技術(shù)想要達(dá)到更好的支護(hù)效果,對(duì)金屬支架的要求相對(duì)較高,金屬支架必須具有極高的可伸縮性,從而具有極高的抵抗力,極大程度上提高開采環(huán)境的安全性。為了盡可能達(dá)到U型支護(hù)技術(shù)的預(yù)期效果,U型支護(hù)技術(shù)往往采用高支撐和極強(qiáng)可伸縮的材料[3]。但是U型支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用也存在明顯的局限性,只有在圍巖變形之后才能發(fā)揮支撐作用,所以使用范圍相對(duì)小。

(二)錨桿支護(hù)技術(shù)和聯(lián)合支護(hù)技術(shù)。錨桿支護(hù)技術(shù)屬于主動(dòng)支護(hù)技術(shù)的范疇,但是并不是所有的錨桿支護(hù)技術(shù)都是主動(dòng)支護(hù)技術(shù)。錨桿支護(hù)技術(shù)也可以分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種類型,而這兩種類型的主要區(qū)別就在于支護(hù)體的安裝。在使用錨桿支護(hù)技術(shù)的時(shí)候,安裝錨桿時(shí)一定一套保證力度充足,才能預(yù)防錨桿下滑情況的發(fā)生,保證支護(hù)效果,提高施工安全性。

聯(lián)合支護(hù)技術(shù)指的就是各種掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的組合使用,通過不同掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)共同使用來彌補(bǔ)不用掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)存在的缺陷和不足,進(jìn)而達(dá)到功能互補(bǔ)的效果,以達(dá)到更為理想的支護(hù)效果。各種掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的組合可以更好的應(yīng)對(duì)軟巖巷道變形或者單一支護(hù)難以支護(hù)的問題,并且從外部改善圍巖的受壓情況,內(nèi)部強(qiáng)化圍巖自身強(qiáng)度,促使開采環(huán)境更為穩(wěn)定,進(jìn)一步提高開采的安全性。

結(jié)語

隨著國(guó)家發(fā)展對(duì)礦山資源需求的不斷擴(kuò)大,在一定程度上為礦企的發(fā)展提供了有效的助力,促使礦企發(fā)展速度不斷加快,可以更好的滿足國(guó)家對(duì)礦山資源的需求,并且通過掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)來提高礦山開發(fā)安全性,在提高能源產(chǎn)量的同時(shí),進(jìn)一步保障采礦人員的生命安全。第三次科技革命的到來,醉著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)也層出不窮。礦企在采礦過程中要注重掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的選擇,根據(jù)礦山復(fù)雜地質(zhì)條件選擇最為適宜的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù),充分發(fā)揮掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的作用,促使開采環(huán)境更為穩(wěn)定、安全,保證開采進(jìn)程可以更為順利的進(jìn)行。