大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)

王強(qiáng)

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采;大斷面巷道;支護(hù)技術(shù)

現(xiàn)階段，錨桿支護(hù)技術(shù)憑借其突出優(yōu)勢(shì)得到了十分廣泛地認(rèn)可與應(yīng)用，而隨著煤礦行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，大斷面巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)也得到了更多關(guān)注。在實(shí)際開(kāi)展相關(guān)作業(yè)的過(guò)程中，提升大斷面巷道的安全保障性能成為施工團(tuán)隊(duì)關(guān)注要點(diǎn)，因此有必要針對(duì)大斷面開(kāi)采巷道支護(hù)技術(shù)展開(kāi)更為深入的研究。

一、大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的實(shí)施背景。現(xiàn)階段，在進(jìn)行煤礦開(kāi)采作業(yè)的過(guò)程中，大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)實(shí)施的主要目的是保證礦內(nèi)的結(jié)構(gòu)安全，為現(xiàn)場(chǎng)人員的生命安全提供保障。結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況來(lái)看，大斷面矩形煤巷在工程中體現(xiàn)出操作便利、利用率高的特征，可以更好地滿足工程建設(shè)的實(shí)際需求，因此在各大礦山中得到了廣泛應(yīng)用。然而大斷面矩形煤巷也存在著一定弊端，比較大的斷面加上比較松軟的巖體都造成了圍巖變形的情況，這不僅大大提升了頂板事故發(fā)生的概率，還增加了相關(guān)人員進(jìn)行維護(hù)的難度。因此為提升工程質(zhì)量與效率，相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)大斷面矩形煤巷圍巖變形特征的研究，并準(zhǔn)確掌握其破壞規(guī)律。大斷面矩形煤巷圍巖變形的原理為：在進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)之前，巖體處于原巖應(yīng)力狀態(tài)，同時(shí)保持著三向應(yīng)力平衡。在開(kāi)挖之后，原巖應(yīng)力狀態(tài)會(huì)被改變，進(jìn)而向四周轉(zhuǎn)移，在這樣的情況下，會(huì)出現(xiàn)圍巖徑向應(yīng)力減小以及切向應(yīng)力增加的情況。與此同時(shí)，三向應(yīng)力平衡的狀態(tài)會(huì)被進(jìn)一步打破，從而逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向應(yīng)力或單向應(yīng)力狀態(tài)，圍巖整體的強(qiáng)度也會(huì)隨之降低。在圍巖強(qiáng)度下降的情況下，如果可以超過(guò)切向應(yīng)力，那么就可以保持整體的穩(wěn)定狀態(tài);如果沒(méi)有超過(guò)切向應(yīng)力，則會(huì)出現(xiàn)圍巖被破壞的情況，進(jìn)而對(duì)煤礦開(kāi)采質(zhì)量、開(kāi)采進(jìn)度以及現(xiàn)場(chǎng)人員的生命安全都會(huì)產(chǎn)生不利影響。

二、大斷面煤礦巷道支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行大斷面煤礦巷道支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要先對(duì)巷道的實(shí)際情況進(jìn)行分析，同時(shí)采用工程類比法的方式完成兩側(cè)的參數(shù)設(shè)計(jì)工作。選用支護(hù)構(gòu)件的時(shí)候應(yīng)充分考慮到各個(gè)位置承受載荷作用力不同的因素，因此不同位置選用的構(gòu)件也是不同的?，F(xiàn)階段，工程中常見(jiàn)的構(gòu)件包括錨索、螺紋鋼錨桿以及塑料網(wǎng)等，通過(guò)非對(duì)稱式結(jié)構(gòu)對(duì)這部分構(gòu)件進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，保證可以最大限度地滿足國(guó)家建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并為后續(xù)的維護(hù)與更換工作提供便利[1]。在選取不同錨固構(gòu)件的時(shí)候還應(yīng)考慮到地下地層的地質(zhì)構(gòu)造因素，保證錨桿直徑與工程的實(shí)際情況相符，并確保錨桿承受的錨固力可以在材料屈服強(qiáng)度之上。在進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)的時(shí)候，還應(yīng)有效考慮到整體項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性、是否滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等因素。在完成參數(shù)設(shè)計(jì)之后還需要結(jié)合相關(guān)公式進(jìn)行核算，從而有效將參數(shù)數(shù)據(jù)安全系數(shù)控制在1.2～1.5的范圍內(nèi)，同時(shí)確保頂板錨索布置與兩側(cè)錨索巷幫間距可以滿足工程的實(shí)際要求。為最大限度地避免構(gòu)件脫落情況的發(fā)生，還可以在上面安裝預(yù)緊部件，從而保證各個(gè)預(yù)緊部件可以通過(guò)金屬網(wǎng)格更加緊密的結(jié)合，為后續(xù)施工環(huán)節(jié)提供有利條件。

三、大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果。在實(shí)施大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)之后，需要對(duì)其實(shí)際的工程效果進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)煤礦巷道工作面變形情況展開(kāi)監(jiān)測(cè)與分析，最終根據(jù)分析結(jié)果得出錨桿支護(hù)技術(shù)的工作成效。在實(shí)際開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中，需要先確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置并選用恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)方法，進(jìn)而針對(duì)煤礦巷道表面產(chǎn)生的位移和變形情況得到相關(guān)數(shù)據(jù)[2]。為確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與全面性，可以根據(jù)工程實(shí)際情況提升監(jiān)測(cè)站的數(shù)量，同時(shí)控制好監(jiān)測(cè)站與工作面迎頭位置以及監(jiān)測(cè)站與監(jiān)測(cè)站之間的距離。每一個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)內(nèi)部還需要設(shè)置不同的測(cè)量點(diǎn)位，位置的設(shè)定應(yīng)保證可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦巷道斷面的全面監(jiān)測(cè)。與此同時(shí)，還需要在對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn)位上進(jìn)行鉆孔，進(jìn)而將其作為實(shí)際測(cè)量的測(cè)量點(diǎn)。通常情況下，十字測(cè)量法是現(xiàn)階段工程中最常見(jiàn)的測(cè)量方法，該方法的使用可以最大限度提升煤礦巷道斷面結(jié)構(gòu)局部位移以及變形數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并有效根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)的斷面結(jié)構(gòu)變形情況加以預(yù)測(cè)，并有效提出合理的加固處理方案來(lái)確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

綜上所述，當(dāng)前煤礦巷道支護(hù)施工技術(shù)在大斷面煤礦巷道開(kāi)采工作中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也發(fā)揮了十分重要的作用。在實(shí)際開(kāi)展相關(guān)工程的過(guò)程中，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)不斷對(duì)該技術(shù)規(guī)律原理以及參數(shù)設(shè)計(jì)展開(kāi)研究，保證煤礦巷道支護(hù)施工技術(shù)可以充分發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì)，為提升煤礦巷道結(jié)構(gòu)的安全性奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張冠宇.大斷面煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的研究[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2020，35（08）：98-99+102.

[2]張冰.大斷面巷道支護(hù)技術(shù)在采煤工程中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2021（06）：172-173.

（作者單位：太原市梗陽(yáng)實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司麥地掌煤礦）