陳小林
(山西焦煤集團(tuán)嵐縣正利煤業(yè)有限公司,山西 呂梁033500)
井下開采煤炭時(shí),一定要做好巷道支護(hù)工作。工作人員出行都要依靠巷道,包括礦石運(yùn)送及設(shè)備開采等,巷道是采煤掘進(jìn)的必經(jīng)通道。施工過程中,巷道十分容易受外界環(huán)境所影響。巷道遭到破壞時(shí),巷道的頂部、底面與側(cè)面都是關(guān)鍵的受災(zāi)范圍,一旦出現(xiàn)巷道變形的情況,非常不利于煤炭的正常開采。采煤掘進(jìn)過程中,因?yàn)橄锏浪浇Y(jié)構(gòu)的應(yīng)力較大,巷道底部的巖石結(jié)構(gòu)遇到大應(yīng)力時(shí),容易出現(xiàn)變形的情況,這樣的話巷道底部也會(huì)發(fā)生變形。掘進(jìn)施工過程中,可能會(huì)直接破壞原來巖石的結(jié)構(gòu),在這樣的情況下,更大的壓力會(huì)施加在巷道側(cè)面的巖石之上,造成巷道剪切變形。一旦巷道頂部出現(xiàn)變形,不利于正常地進(jìn)行采煤工作,巷道頂部變形后,采煤冒頂現(xiàn)象會(huì)普遍發(fā)生。巷道的頂部變形是因?yàn)閹r石自身重力以及內(nèi)部有橫向作用力,二者一同向巷道的承重梁施加壓力,兩力共同作用造成承重梁發(fā)生彎曲和變形,隨后巷道頂部的變形就會(huì)加劇,延緩了正常的采煤與掘進(jìn)工程進(jìn)度。
隨著我國煤炭行業(yè)的不斷發(fā)展,大多數(shù)煤礦的采掘面開始向地下更深處發(fā)掘,所以一定要保障施工安全。對于掘進(jìn)后的巷道,必須采取高強(qiáng)支護(hù)技術(shù),完成巷道的支護(hù)加固,保障工程的安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)前,就巷道掘進(jìn)時(shí)應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)而言,新的應(yīng)用方式層出不窮。按照巷道的現(xiàn)實(shí)狀況,合理地計(jì)算設(shè)計(jì)巷道的斷面形狀與尺寸,科學(xué)應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)支護(hù)巷道。我國在煤礦開采初期主要還是開采淺層資源,開采動(dòng)作不大,高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需求不大,所以忽略了該項(xiàng)技術(shù)。目前,我國煤炭開采技術(shù)持續(xù)進(jìn)步,開采力度大大增加,煤炭開采深度不斷增加,巷道的穩(wěn)定性也越來越差,所以應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)十分關(guān)鍵,可以為煤礦開采與掘進(jìn)的高效安全提供保障[1]。
錨桿支護(hù)技術(shù)是巷道高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)中比較關(guān)鍵的構(gòu)成部分。應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)時(shí),主要工序是:組合、聯(lián)結(jié)與加固錨桿。采煤掘進(jìn)過程中,在巷道施工會(huì)破壞巷道原有的巖層結(jié)構(gòu),造成巖層不穩(wěn)定。所以為了保證巷道安全,提高巖層穩(wěn)定性是確保工程安全的前提。支護(hù)巷道時(shí),錨桿深入地層進(jìn)行連接,提高巷道圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)時(shí),科學(xué)使用不同種類的錨桿并進(jìn)行有效結(jié)合后,在巷道中將梁拱組合起來,盡可能避免發(fā)生冒頂?shù)那闆r。最后,將錨桿加固,加固時(shí)一定要結(jié)合施工的實(shí)際情況,科學(xué)規(guī)劃錨桿群,利用錨桿群讓巷道更加安全穩(wěn)定。同時(shí),在四周形成密閉的承載系統(tǒng),極大提高了錨桿支護(hù)的整體水平。錨桿支護(hù)技術(shù)與液壓支架支護(hù)技術(shù)不同,前者主要是通過錨桿進(jìn)行防御性支護(hù)。施工過程中,結(jié)合施工的實(shí)際情況持續(xù)進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整,制定支護(hù)方案,認(rèn)真全面勘察巷道周圍的巖層結(jié)構(gòu),及時(shí)整理應(yīng)用巷道的時(shí)間、周邊圍巖的結(jié)構(gòu)情況、圍巖斷面層等信息,目的是更好地安排部署錨桿與施工。開采煤礦需要的時(shí)間很長,如果開采巷道圍巖發(fā)生嚴(yán)重的風(fēng)化或擴(kuò)張斷層面等情況,則無法保證巷道的安全。因此,設(shè)計(jì)的錨桿空頂距離應(yīng)保持在1.5m,通過應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)后,噴射混凝土的環(huán)節(jié)必不可少,可以進(jìn)一步提高圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。巷道在進(jìn)行錨桿支護(hù)時(shí),一定要嚴(yán)格把控支護(hù)水平,施工后檢測錨桿的支護(hù)性能,其要符合開采煤礦的施工規(guī)范。
高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)中,超高強(qiáng)噴射混凝土支護(hù)技術(shù)十分重要,該項(xiàng)技術(shù)通過噴射水泥包裹砂漿或干式混凝土進(jìn)行支護(hù)。利用水泥包裹砂漿的混凝土進(jìn)行噴射以支護(hù)巷道,目的就是將空氣壓縮,將混合物噴射到巷道的圍巖上,從而加固圍巖,該項(xiàng)技術(shù)能夠避免巷道因?yàn)槭艿酵饨绲淖匀画h(huán)境因素影響出現(xiàn)風(fēng)化情況。噴射干式混凝土的第一步是對混凝土、水、水泥、速凝劑等進(jìn)行攪拌,攪拌結(jié)束后通過砂漿機(jī)將混合物噴射到圍巖上,使得巷道圍巖的結(jié)構(gòu)更加牢靠。施工前,一定要事先系統(tǒng)地勘察支護(hù)范圍周邊的具體情況,結(jié)合翔實(shí)的勘察數(shù)據(jù)資料,改進(jìn)和完善支護(hù)技術(shù)方案。
在應(yīng)用該項(xiàng)支護(hù)方式對煤礦巷道進(jìn)行支護(hù)的過程中,首先詳細(xì)設(shè)計(jì)施工計(jì)劃,嚴(yán)格論證施工過程與效果,設(shè)計(jì)時(shí)要慎重和充分地考慮,只有系統(tǒng)全面地考量之后,巷道才能進(jìn)行支護(hù)施工,從而確保光爆錨噴支護(hù)施工水平達(dá)標(biāo),為工程安全提供保證。
巷道掘進(jìn)支護(hù)過程中,特定情況下也需要按照實(shí)際的開采情況應(yīng)用聯(lián)合支護(hù)技術(shù),如應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)支護(hù)巷道時(shí),聯(lián)合錨桿和U 型支架一起進(jìn)行支護(hù),充分發(fā)揮雙方特點(diǎn),提高巷道支護(hù)的整體質(zhì)量。
采煤掘進(jìn)過程中,為了保障施工安全,提高巷道的穩(wěn)定性,必須有效支護(hù)巷道。其中,高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)最為可靠,最大限度保障支護(hù)巷道的質(zhì)量,保障施工人員與施工現(xiàn)場安全穩(wěn)定。