井下巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)與金屬支架支護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益分析

摘要：合理、安全、有效的巷道支護(hù)方式能夠保證礦井實(shí)現(xiàn)高效高產(chǎn)，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。由被動向主動支護(hù)的轉(zhuǎn)變、從傳統(tǒng)的棚式支護(hù)向錨網(wǎng)索支護(hù)轉(zhuǎn)化是當(dāng)前巷道支護(hù)發(fā)展的主要特點(diǎn)，這能夠?qū)ιa(chǎn)安全和作業(yè)環(huán)境的改善起到明顯效果。文章對井下巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)與金屬支架支護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：錨網(wǎng)支護(hù)；金屬支架支護(hù)；井下巷道；經(jīng)濟(jì)效益；巷道支護(hù)方式 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD353 文章編號：1009-2374（2015）30-0141-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.073

錨支護(hù)和金屬支架支護(hù)，由于具有大大簡化工作面的端頭以及支護(hù)工藝比較超前的特點(diǎn)，保證了生產(chǎn)的安全，改善了巷道的支護(hù)狀況，從而為采煤工作的迅速推進(jìn)創(chuàng)造了有力條件。本文對此進(jìn)行了研究分析，從而最終探索出錨網(wǎng)支護(hù)和金屬支架支護(hù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行和安全可靠，并且從經(jīng)濟(jì)角度對此做了一些

闡述。

1 錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)發(fā)展歷程及優(yōu)勢

1.1 錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)發(fā)展歷程

作為一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越和有效的巷道支護(hù)方式，錨網(wǎng)支護(hù)從1912年的美國誕生以來，至今已走過一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間。美國、加拿大和澳大利亞等西方發(fā)達(dá)國家，因?yàn)槊簩勇癫貤l件非常好，并且支護(hù)技術(shù)不斷成熟，因而使用非常普遍，在煤礦中的應(yīng)用幾乎達(dá)到100%。我國的煤礦巷道支護(hù)技術(shù)雖然起步較晚，但是發(fā)展非常迅速，在這其中錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的發(fā)展更是迅猛。

1.2 錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)優(yōu)勢

1.2.1 適應(yīng)性強(qiáng)。因?yàn)殚_采深度增加和條件惡化的幅度，錨網(wǎng)支護(hù)與棚戶支護(hù)技術(shù)顯然不同。錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)能隨開采深度的增加和條件惡化而直接投入的材料反而降低很多，產(chǎn)生更為顯著的效果。

1.2.2 在同樣的地質(zhì)條件下，錨網(wǎng)支護(hù)通過設(shè)置合理的參數(shù)，煤礦巷道的圍巖變形量比棚戶支護(hù)減少一半左右。由于巷道的形狀一般是梯形，所以在設(shè)計(jì)支護(hù)方式時(shí)，通過減少相應(yīng)的巷道斷面，其有效的利用率能夠大幅度得以提高。

1.2.3 因?yàn)槠渌璧牟牧现亓枯p且體積小，因而大大降低了輔助運(yùn)量，不但改善了作業(yè)環(huán)境，更減輕了工人的勞動強(qiáng)度。

1.2.4 巷道有效空間的增加。利用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，能夠?qū)τ谙锏涝黾佑行У目臻g，并在此過程中簡化支架安裝的工序，從而提高工作面設(shè)備的安裝進(jìn)度，極大地縮短了安裝的工期。

1.2.5 因?yàn)樵阱^網(wǎng)支護(hù)的過程中，對于工作面的端頭管理不需要撤棚，從而避免對于回棚工序造成浪費(fèi)，并簡化了端頭的管理。

1.2.6 在技術(shù)參數(shù)設(shè)置合理和錨網(wǎng)支護(hù)使用得當(dāng)時(shí)，一般情況下不需要維修。即使在困難條件下，也僅僅只需要簡單的維護(hù)，并且過程簡單而快捷。

1.2.7 在支護(hù)原理上，錨網(wǎng)支護(hù)更加符合圍巖控制理論和現(xiàn)代巖石力學(xué)。錨網(wǎng)支護(hù)屬于典型的主動支護(hù)型，能夠利用和調(diào)動圍巖本身的穩(wěn)定性，從而充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，對于巷道圍巖的變形進(jìn)行有效控制，從而這個(gè)支護(hù)方式更加有利于改善巷道的維護(hù)狀況和保護(hù)巷道圍巖的穩(wěn)定。

1.2.8 對于服務(wù)年代比較長的巷道，錨網(wǎng)支護(hù)的采用可以大量減少材料的占用和擠壓，大力降低生產(chǎn)的成本，并加快資金的有效周轉(zhuǎn)。

2 金屬支架支護(hù)發(fā)展歷程和技術(shù)優(yōu)勢

2.1 金屬支架支護(hù)的發(fā)展歷程

目前應(yīng)用比較廣泛的金屬支架，其發(fā)展也很快，尤其是德國一家公司生產(chǎn)出TH型的鋼支架應(yīng)用到市場上以后，對于各國的礦井支護(hù)技術(shù)的發(fā)展起到了非常積極的作用，其他發(fā)達(dá)國家也在不同程度和層次上發(fā)展了自身的型鋼支架，從而滿足了各類維護(hù)條件下的巷道支護(hù)要求。我國在巷道金屬支架的技術(shù)研究和應(yīng)用上，起步比較晚，但是發(fā)展也十分迅速。目前中國已經(jīng)生產(chǎn)出調(diào)質(zhì)的U型鋼，這個(gè)技術(shù)的突破大大提高了支架的

強(qiáng)度。

2.2 金屬支架支護(hù)的技術(shù)優(yōu)勢

2.2.1 對機(jī)械化施工非常有利，并且安裝起來方便且快捷。

2.2.2 能夠根據(jù)不同的地壓條件和要求，設(shè)計(jì)出各類不同的斷面形式，從而在不同的圍巖條件下有效地滿足支護(hù)的要求。

2.2.3 如果對于金屬支架和支護(hù)強(qiáng)度大的形狀選擇合適，從而保證整體的高承載能力，在圍巖壓力非常大的情況下，能與其他支護(hù)方式進(jìn)行聯(lián)合的應(yīng)用。

2.2.4 重復(fù)使用次數(shù)多。一般情況下金屬支架的使用次數(shù)至少大于3次，表面上感覺一次性的投資比較高，實(shí)則綜合的成本還是比較低。

2.2.5 金屬支架被破壞一般表現(xiàn)為曲屈變形從而失效，而金屬支架安全可靠，不會出現(xiàn)突然斷裂和破壞，并造成巷道圍巖瞬間失穩(wěn)并冒落，從而引發(fā)突然性事故。

3 井下巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)和金屬支架支護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益

3.1 錨網(wǎng)支護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益

3.1.1 直接降低支護(hù)成本，減少投入的支護(hù)材料。錨網(wǎng)支護(hù)僅僅需要投入托盤、錨桿、螺絲和金屬網(wǎng)等少數(shù)材料，和U型鋼棚式支護(hù)方式相比較一次投入的費(fèi)用比較少。

3.1.2 巷道維修減少，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。錨網(wǎng)巷道在一般情況下是不需要維護(hù)的，極少數(shù)困難情況下也只需要進(jìn)行簡單的維護(hù)，和棚式支護(hù)方式比起來，越是在條件復(fù)雜的情況下節(jié)約維護(hù)費(fèi)用的效果越為明顯。

3.1.3 節(jié)約工資支出，減人提效。大力減少U型鋼的加工、回收、轉(zhuǎn)運(yùn)和返修等環(huán)節(jié)的輔助用工方式，就是錨網(wǎng)支護(hù)方式。這些輔助方式的省略，對于煤礦企業(yè)來說，大大節(jié)省了人力資源成本。

3.2 金屬支架支護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益

在煤炭工業(yè)發(fā)展和開采深度不斷增加、礦井高產(chǎn)高效的要求和機(jī)械化生產(chǎn)水平不斷提高的形勢下，對于巷道支護(hù)效果因巷道支護(hù)條件的復(fù)雜而要求更高。

（1）不斷加大的巷道地壓下，其越來越復(fù)雜的維護(hù)條件；（2）因適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)要求，從而導(dǎo)致施工機(jī)械化水平不斷提高的情況；（3）對于巷道的變形要求越來越嚴(yán)格；（4）巷道的可靠性要求更高的今天，巷道的修復(fù)對生產(chǎn)產(chǎn)生更大的影響等這些情況下，金屬支架支護(hù)作為一種非常有效的支護(hù)方式，受到了更為廣泛的關(guān)注和大力應(yīng)用。

在復(fù)雜的礦山地質(zhì)的情況之下，其余一些支護(hù)方式因?yàn)樽陨淼木窒扌?，而不一定能達(dá)到和滿足巷道的需要。在深度作業(yè)過程中，巷道里的巖層會產(chǎn)生一些值，需要錨網(wǎng)支護(hù)和金屬支架支護(hù)等先進(jìn)有效的方式來完成，才能對于復(fù)雜的礦山地質(zhì)條件下的巷道進(jìn)行有效支護(hù)，從而保證施工人員能安全作業(yè)。

4 結(jié)語

隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展、生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升和進(jìn)步，巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域必將更為廣泛。采用錨網(wǎng)支護(hù)和金屬支架支護(hù)等方式對巷道進(jìn)行支護(hù)，其材料選擇向高強(qiáng)度和重型化發(fā)展，并且加工方式和制造工藝向精細(xì)化程度更高的方向進(jìn)步，從而使得支架的力學(xué)性能和幾何參數(shù)有很大的提高，能夠更加適應(yīng)礦井下復(fù)雜而多變的支護(hù)環(huán)境和條件，從而保證巷道的圍巖有效和穩(wěn)定。煤炭開采的深度越來越大，由此給礦山造成的壓力也不斷增加。單一的巷道支護(hù)方式，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的要求和需要。錨網(wǎng)支護(hù)和金屬支架支護(hù)方式由于其卓越的性能和眾多的優(yōu)勢，必將成為礦井的巷道支護(hù)中的重要組成部分，在巷道支護(hù)中扮演更為重要的角色。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：伍光東（1970-），男，寧夏銀川人，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)麥垛山煤礦采礦工程師，研究方向：礦建。

（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint