礦山采掘中的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)探索

郭雨鑫

摘 要：煤炭開(kāi)采，是社會(huì)生產(chǎn)與資源供應(yīng)的主要渠道，它具有基礎(chǔ)性、多元性等特征。隨著國(guó)內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)逐步開(kāi)發(fā)，煤炭開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用技術(shù)也在不斷的進(jìn)行更新。而以高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)為代表的資源開(kāi)采方式，為當(dāng)代煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：礦山采掘;高強(qiáng)支護(hù);技術(shù)

引言

我國(guó)擁有礦產(chǎn)儲(chǔ)備量大，資源分布廣，資源豐富的優(yōu)勢(shì)。在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展與全球化的今天，各種生產(chǎn)行業(yè)礦產(chǎn)的需求量也越來(lái)越多。在進(jìn)行礦產(chǎn)挖掘采集工作前，首先需要保證的就是相關(guān)礦產(chǎn)工作環(huán)境的安全，只有在安全的礦產(chǎn)工作環(huán)境下，才能穩(wěn)定有效進(jìn)行礦產(chǎn)采煤工作。根據(jù)研究，在礦產(chǎn)采煤掘進(jìn)中使用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)對(duì)整體的采集工作有著突出的作用。

1高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)及運(yùn)用原理

礦山采掘的工作人員在使用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)時(shí)，還需要對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)和工作原理進(jìn)行全方面的分析，以此來(lái)提高支護(hù)效果，保證這項(xiàng)技術(shù)可以滿足礦山采掘的需求。高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的主要原理具體如下：通過(guò)分析，我國(guó)的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)種類比較多，并且還具有一定的特性。一般來(lái)說(shuō)，高強(qiáng)支護(hù)在礦山采掘工作當(dāng)中，工作人員需要根據(jù)開(kāi)采環(huán)境的實(shí)際情況和礦產(chǎn)掘進(jìn)的工作開(kāi)展情況，采取聯(lián)合支護(hù)技術(shù)去優(yōu)化整個(gè)技術(shù)框架，保證礦產(chǎn)巷道的每個(gè)部分都可以控制在最佳狀態(tài)，提高高強(qiáng)支護(hù)效率。此外，在礦產(chǎn)采煤掘進(jìn)工作中，技術(shù)人員還需要對(duì)礦產(chǎn)的環(huán)境進(jìn)行整體的分析，并收集相應(yīng)的資料對(duì)礦產(chǎn)周圍的巖石深度構(gòu)造進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上去提高高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的合理性。一般來(lái)說(shuō)，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所以在一定基礎(chǔ)上可以降低施工人員的工作任務(wù)，提高企業(yè)的總體收入。為了可以更好地把高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的功能發(fā)揮出來(lái)，工作人員還需要根據(jù)巷道的實(shí)際情況去改變構(gòu)建技術(shù)方案，并根據(jù)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的原理提高巷道的穩(wěn)定性，減少在掘進(jìn)工作中出現(xiàn)的安全問(wèn)題。除此之外，工作人員還需要采用樹脂錨桿進(jìn)行作業(yè)，在作業(yè)當(dāng)中可以采用懸吊方式對(duì)器材進(jìn)行安裝。但是錨桿的長(zhǎng)度、直徑及安裝間距都需要嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程進(jìn)行施工，這樣才能更好地保證支護(hù)系統(tǒng)的垂向應(yīng)力可以消除。

2礦山采掘中的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)

2.1“錨網(wǎng)索+底板卸壓槽+底角注漿錨桿”支護(hù)

首先，在頂板打設(shè)錨索，通過(guò)錨索作用，充分發(fā)揮深部穩(wěn)定圍巖對(duì)淺部圍巖的限制作用，形成淺部頂板圍巖和深部頂板圍巖相互協(xié)同的變形體系，不僅有助于限制頂板淺部圍巖的變形破壞，同時(shí)，對(duì)于淺部圍巖所處的應(yīng)力環(huán)境也能夠有效改善，從單軸應(yīng)力狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S應(yīng)力狀態(tài)，推動(dòng)淺部圍巖所承受的高應(yīng)力向深部轉(zhuǎn)移，有效保證淺部圍巖的穩(wěn)定性。其次，在頂板與兩幫仍舊打設(shè)錨桿，更好提升淺部圍巖和錨桿所形成的支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)范圍，頂板錨桿與錨索形成深淺兩個(gè)支護(hù)殼體，有效改善頂板圍巖所處的應(yīng)力條件，增強(qiáng)頂板支護(hù)效果。巷道兩幫錨桿長(zhǎng)度可采用2400mm，更好發(fā)揮錨桿對(duì)兩幫的支護(hù)限制作用。第三，在巷道兩底角打設(shè)注漿錨桿。考慮到巷道底板中包含有較多的膨脹性軟巖成分，同時(shí)也受到了底板水的影響而給巷道整體穩(wěn)定性帶來(lái)較大的威脅。返修設(shè)計(jì)在巷道兩底角打設(shè)注漿錨桿，通過(guò)注漿的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)底板圍巖出現(xiàn)的變形破壞裂縫有效封堵，提升巷道底板圍巖的整體性，增強(qiáng)底板圍巖的極限承載能力。第四，在底板設(shè)計(jì)底板卸壓槽。通過(guò)設(shè)計(jì)卸壓槽的方式，為巷道圍巖底板變形預(yù)留出一定的變形空間，將底板的高應(yīng)力有效釋放，在巷道底板形成“弱結(jié)構(gòu)”，這個(gè)“弱結(jié)構(gòu)”可實(shí)現(xiàn)對(duì)底板有控制的應(yīng)力釋放，圍巖變形量也可得到有效吸收，對(duì)圍巖應(yīng)力場(chǎng)分布情況實(shí)現(xiàn)有效改善，推動(dòng)巷道底板應(yīng)力峰值向深部圍巖轉(zhuǎn)移，讓巷道底板處于應(yīng)力降低的區(qū)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道底板的有效保護(hù)。

2.2錨網(wǎng)索噴+局部注漿加強(qiáng)”支護(hù)技術(shù)

通過(guò)錨桿、錨索及注漿等方式，對(duì)掘進(jìn)過(guò)程中形成的破碎圍巖進(jìn)行全面強(qiáng)化加固，實(shí)現(xiàn)對(duì)淺部圍巖應(yīng)力狀態(tài)的有效改善，實(shí)現(xiàn)對(duì)圍巖塑形區(qū)域發(fā)展速度的較好抑制。同時(shí)，從深部掘進(jìn)巷道支護(hù)實(shí)踐來(lái)看，在巷道的底角、拱頂及直墻和拱頂連接處均屬于巷道穩(wěn)定性控制敏感位置，對(duì)于這些位置，可設(shè)計(jì)采用局部注漿加強(qiáng)與高阻錨索深錨補(bǔ)強(qiáng)的方式，全面控制塑性區(qū)出現(xiàn)的局部畸形，從而有效控制塑性區(qū)圍巖穩(wěn)定性，防止塑性區(qū)進(jìn)入到惡性擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。

2.3光爆錨噴網(wǎng)技術(shù)

（1）礦產(chǎn)部分進(jìn)行具體工作安排時(shí)，首先要確定礦井周圍區(qū)域建設(shè)的巖石方位，然后針對(duì)巷道部分進(jìn)行鞏固強(qiáng)化，增加圍巖基層部分穩(wěn)定性的作用;（2）運(yùn)用錨桿在需要加固區(qū)域周圍進(jìn)行圍巖防護(hù)，并通過(guò)支護(hù)體系進(jìn)行加固支撐;（3）將周圍巖區(qū)域的載荷加固環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，以外部支護(hù)的力量，減弱礦產(chǎn)挖掘區(qū)域部分的拉伸應(yīng)力、壓縮重力，以確保各個(gè)部分的礦產(chǎn)挖掘周圍環(huán)境的穩(wěn)定性提高;（4）采用光爆錨桿進(jìn)行梁結(jié)構(gòu)組合，進(jìn)而提升薄巖層與錨固部分的穩(wěn)定性，以保障巷道的整體承載能力。礦產(chǎn)采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用形式，不僅很好的解決了礦山采掘區(qū)域技術(shù)開(kāi)發(fā)與運(yùn)用領(lǐng)域的探索要點(diǎn)，更實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)挖掘區(qū)域環(huán)境的全面性、針對(duì)性的防護(hù)，其過(guò)程可起到提高巷道承載能力，保障巷道掘進(jìn)安全指數(shù)的作用。

3高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化措施

在推行高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，技術(shù)人員還需要根據(jù)礦產(chǎn)采煤掘進(jìn)的實(shí)際情況和礦產(chǎn)巷道的建設(shè)等相關(guān)因素進(jìn)行管控。尤其是在巷道頂部和道壁壓力處理中，技術(shù)人員需要對(duì)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的管控，保證礦產(chǎn)巷道的穩(wěn)定性。不僅如此，工作人員還需要對(duì)巷道頂部壓力進(jìn)行合理的監(jiān)測(cè)，利用頂板離層儀等設(shè)備時(shí)刻注意頂板壓力，保證頂板結(jié)構(gòu)的安全性。雖然，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)具有一定的功能性，但是如果在使用過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了解并缺乏一定的技術(shù)規(guī)劃，那么往往會(huì)導(dǎo)致礦產(chǎn)頂板在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)一定的問(wèn)題?？偠灾ぷ魅藛T需要在支護(hù)建立的初期階段對(duì)巷道變形等問(wèn)題進(jìn)行檢查和管控，并且把這些問(wèn)題都控制在有效的范圍之內(nèi)，提高支護(hù)效果的有效性。不僅如此，技術(shù)管理人員在技術(shù)推廣的過(guò)程當(dāng)中，首先需要對(duì)相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行深入的了解，并全面地管理礦產(chǎn)巖層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和其他方面的信息，來(lái)提高強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。最后，為了更好地促進(jìn)礦產(chǎn)采煤掘進(jìn)工作的順利開(kāi)展，企業(yè)還需要定期去引進(jìn)更加先進(jìn)的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)。近幾年，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，我國(guó)的礦產(chǎn)技術(shù)也變得越來(lái)越信息化和智能化。在這種情況下，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中可以使用相應(yīng)的信息設(shè)備，來(lái)提高礦產(chǎn)采煤工作效率。為了更好地使高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在礦產(chǎn)采煤掘進(jìn)工作中作用充分地發(fā)揮出來(lái)，我國(guó)礦產(chǎn)采煤的工作人員還需要對(duì)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)不斷地進(jìn)行創(chuàng)新。

結(jié)語(yǔ)

綜上分析，全面做好礦產(chǎn)掘進(jìn)環(huán)節(jié)的支護(hù)工作對(duì)于保證支護(hù)效果有著非常重要的作用，但是從具體支護(hù)實(shí)踐來(lái)看，仍舊存在各種類型的問(wèn)題，因此，礦產(chǎn)企業(yè)在掘進(jìn)支護(hù)環(huán)節(jié)需充分認(rèn)識(shí)到當(dāng)前掘進(jìn)支護(hù)中存在的短板問(wèn)題，充分考慮在深部礦山采掘過(guò)程中，支護(hù)方式與支護(hù)對(duì)象特點(diǎn)，結(jié)合深部巖石支護(hù)力學(xué)響應(yīng)機(jī)制，采取針對(duì)性的措施，不斷提升礦產(chǎn)掘進(jìn)環(huán)節(jié)的支護(hù)效果。

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（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十一礦? 河南 平頂山? 467000）