巷道穩(wěn)定性及支護(hù)技術(shù)研究

趙傳凱

(山西新元煤炭有限責(zé)任公司，山西 壽陽 045400)

0 引言

礦山的采準(zhǔn)巷道是否穩(wěn)定主要取決于其周圍的巖石環(huán)境，這也是采準(zhǔn)巷道穩(wěn)定的根本保證。因此對于維持采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性最有效的方法就是維持其周圍巖石環(huán)境的穩(wěn)定性。當(dāng)前我國礦山行業(yè)不斷向前發(fā)展，開發(fā)采準(zhǔn)巷道的條件和技術(shù)也越來越先進(jìn)，例如進(jìn)行注漿的材料，在其性能提升之后，可以更好的保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性，因此新材料的使用為提高采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性奠定了材料基礎(chǔ)。與此同時，在進(jìn)行井下開采時，對于采準(zhǔn)巷道來說必須進(jìn)行有效的支護(hù)，因此合理的支護(hù)技術(shù)確保了礦井能夠順利開采[1]。

一般來說，采準(zhǔn)巷道是否具有的穩(wěn)定性與合理的支護(hù)技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)的，進(jìn)行合理支護(hù)的主要目的就是要保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性；而采準(zhǔn)巷道是否具有穩(wěn)定性，是需要合理的支護(hù)技術(shù)來保證的。一般來說，有些煤礦為了進(jìn)一步保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定，經(jīng)常會進(jìn)行支護(hù)技術(shù)的合理選擇，以實現(xiàn)對采準(zhǔn)巷道的有效支護(hù)，防止其周圍的巖石環(huán)境變化，通過保障采準(zhǔn)巷道周圍巖石環(huán)境的穩(wěn)定，進(jìn)而維持巷道的穩(wěn)定性，對采礦工人的生命安全進(jìn)行保護(hù)。

對于礦山的采準(zhǔn)巷道來說，很容易受到來自巷道兩側(cè)開采行為的影響，因此，來自于多角度、長時間的壓力作用在采準(zhǔn)巷道上，此時若沒有進(jìn)行合理的支護(hù)，那么采準(zhǔn)巷道很可能發(fā)生很大程度的變形，無法保證穩(wěn)定性。因此，為了保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性，需要選擇合理的支護(hù)技術(shù)來支護(hù)巷道，通過支護(hù)設(shè)備產(chǎn)生的力與采準(zhǔn)巷道周圍的壓力相互作用，保證采準(zhǔn)巷道處于穩(wěn)定或者較為穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)前的支護(hù)技術(shù)相對合理，可以在很大程度上保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性和安全性。

1 礦山采準(zhǔn)巷道穩(wěn)定性

采準(zhǔn)巷道作為礦山企業(yè)的主要采礦工程之一，隨著礦山的開采，其周圍的巖石會發(fā)生一定程度的破碎，還會引起地層壓力變大，從而發(fā)生采準(zhǔn)巷道破壞或變形。所以，維持采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定，既可以有效減少維護(hù)費用，也可以降低礦山的損耗。因此，從多個角度出發(fā)，研究采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性及其支護(hù)技術(shù)，并分析歸類影響其穩(wěn)定性的因素，可以在支護(hù)方面找到能夠最大程度保證穩(wěn)定性的支護(hù)技術(shù)和方法，有利于礦山的后續(xù)開采。

開挖采準(zhǔn)巷道后，劃分采準(zhǔn)巷道的塑性區(qū)和破壞區(qū)，塑性區(qū)的范圍主要是采準(zhǔn)巷道的上下頂板，破壞區(qū)指的是采準(zhǔn)巷道的四周。一般來說，采準(zhǔn)巷道的塑性區(qū)是很容易發(fā)生破壞，如果在采準(zhǔn)巷道的臨近再開挖巷道，那么存在多個采準(zhǔn)巷道之間相互擠壓和作用，造成巷道的形狀和大小發(fā)生變化，極大地威脅了采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。塑性區(qū)和破壞區(qū)的巖石一旦發(fā)生破裂，將導(dǎo)致采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性降低，很可能會發(fā)生變形或者坍塌等現(xiàn)象，因此必須采取措施進(jìn)行及時的支護(hù)。

由此可見，進(jìn)行采準(zhǔn)巷道的開采時，采準(zhǔn)巷道除了受到來自周圍巖石環(huán)境的影響，還會受到相鄰采準(zhǔn)巷道擠壓的影響，兩者對巷道的變形大小影響程度不同，但兩種因素共同作用，極大地影響了采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。因此，在實際作業(yè)過程中，要根據(jù)礦山的實際情況，對采準(zhǔn)巷道的支護(hù)剛度以及支護(hù)強度進(jìn)行加強，避免采準(zhǔn)巷道周圍的巖石環(huán)境變化，另外，結(jié)合其他的支護(hù)加固技術(shù)，對采準(zhǔn)巷道進(jìn)行帶來良好支護(hù)，保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。

2 礦山采準(zhǔn)巷道支護(hù)技術(shù)

為了進(jìn)一步保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定，需要采用相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)對采準(zhǔn)巷道進(jìn)行支護(hù)，以防止其周圍的巖石環(huán)境發(fā)生較大的變化，通過合理的支護(hù)，實現(xiàn)保障采準(zhǔn)巷道周圍巖石環(huán)境的穩(wěn)定從而維持其自身的穩(wěn)定性，進(jìn)而對采礦工人的生命安全進(jìn)行保護(hù)。如果不及時對采準(zhǔn)巷道進(jìn)行支護(hù)，隨著開采的不斷進(jìn)行，其周圍的巖石環(huán)境會發(fā)生變形、破碎等情況，嚴(yán)重的話可能會造成采準(zhǔn)巷道塌陷。因此，有必要對采準(zhǔn)巷道進(jìn)行支護(hù)技術(shù)施工，方式由于巖石變形、破碎而影響巷道的穩(wěn)定性。在實際支護(hù)過程中，有多種支護(hù)技術(shù)可以選擇。

采準(zhǔn)巷道主要包括三類：(1)基礎(chǔ)類。這一類采準(zhǔn)巷道使用的支護(hù)技術(shù)是頂板錨桿支護(hù)技術(shù)，主要是對采準(zhǔn)巷道的頂部進(jìn)行支護(hù)；(2)延伸類。這一類采準(zhǔn)巷道使用的支護(hù)技術(shù)是頂板錨桿+巷幫錨桿支護(hù)技術(shù)，這一支護(hù)技術(shù)除了對采準(zhǔn)巷道的頂板進(jìn)行支護(hù)外，還對其四周進(jìn)行支護(hù)；(3)靈活類。這一類采準(zhǔn)巷道使用的支護(hù)技術(shù)是可收縮性金屬支架支護(hù)技術(shù)，這一支護(hù)技術(shù)具有體積小、靈活性強的優(yōu)點，而且能夠?qū)崿F(xiàn)采準(zhǔn)巷道的整體支護(hù)。對采準(zhǔn)巷道進(jìn)行支護(hù)時，應(yīng)用最廣泛的支護(hù)技術(shù)是靈活類的可收縮性金屬支架支護(hù)技術(shù)。

可收縮性金屬支架支護(hù)技術(shù)的優(yōu)點是體積小、伸縮性強并且可以防火，在進(jìn)行有效支護(hù)的過程中最大程度的避免發(fā)生巖石的變形坍塌，保證采準(zhǔn)巷道周圍巖石變形、移位或者坍塌，保證巖石環(huán)境的穩(wěn)定。隨著不斷向前推進(jìn)采準(zhǔn)巷道，周圍的巖石環(huán)境將會發(fā)生變化，此時應(yīng)當(dāng)及時支護(hù)以避免采準(zhǔn)巷道由于壓力變化而發(fā)生變形或者頂板脫落。因此，在實際開采時，要對采準(zhǔn)巷道做好支護(hù)工作，保證穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)礦山的安全開采。

3 結(jié)語

進(jìn)行采準(zhǔn)巷道的開采時，周圍巖石環(huán)境和相鄰采準(zhǔn)巷道都會影響采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。因此，要對采準(zhǔn)巷道的支護(hù)剛度以及支護(hù)強度進(jìn)行加強，保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性。另外，支護(hù)時使用可收縮性金屬支架支護(hù)技術(shù)進(jìn)行支護(hù)，可以最大程度的避免發(fā)生巖石的變形坍塌，保證采準(zhǔn)巷道周圍巖石環(huán)境的穩(wěn)定。

為了保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)深入研究采準(zhǔn)巷道周圍的巖石情況，進(jìn)而選擇合適的支護(hù)技術(shù)，另外，還要依據(jù)礦山的具體位置，做出維護(hù)巷道穩(wěn)定性的施工工藝和方案的整體設(shè)計。方案的設(shè)計既要保證采準(zhǔn)巷道的穩(wěn)定，又要進(jìn)行巷道支護(hù)的具體實施方案設(shè)計，嚴(yán)格按照有關(guān)巷道的施工要求進(jìn)行施工，以滿足礦山開采的要求，保護(hù)工人的生命安全。