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巷道稳定性及支护技术研究

2020-02-26赵传凯

江西化工 2020年1期
关键词:金属支架岩石顶板

赵传凯

(山西新元煤炭有限责任公司,山西 寿阳 045400)

0 引言

矿山的采准巷道是否稳定主要取决于其周围的岩石环境,这也是采准巷道稳定的根本保证。因此对于维持采准巷道的稳定性最有效的方法就是维持其周围岩石环境的稳定性。当前我国矿山行业不断向前发展,开发采准巷道的条件和技术也越来越先进,例如进行注浆的材料,在其性能提升之后,可以更好的保证采准巷道的稳定性,因此新材料的使用为提高采准巷道的稳定性奠定了材料基础。与此同时,在进行井下开采时,对于采准巷道来说必须进行有效的支护,因此合理的支护技术确保了矿井能够顺利开采[1]。

一般来说,采准巷道是否具有的稳定性与合理的支护技术是相互关联的,进行合理支护的主要目的就是要保证采准巷道的稳定性;而采准巷道是否具有稳定性,是需要合理的支护技术来保证的。一般来说,有些煤矿为了进一步保证采准巷道的稳定,经常会进行支护技术的合理选择,以实现对采准巷道的有效支护,防止其周围的岩石环境变化,通过保障采准巷道周围岩石环境的稳定,进而维持巷道的稳定性,对采矿工人的生命安全进行保护。

对于矿山的采准巷道来说,很容易受到来自巷道两侧开采行为的影响,因此,来自于多角度、长时间的压力作用在采准巷道上,此时若没有进行合理的支护,那么采准巷道很可能发生很大程度的变形,无法保证稳定性。因此,为了保证采准巷道的稳定性,需要选择合理的支护技术来支护巷道,通过支护设备产生的力与采准巷道周围的压力相互作用,保证采准巷道处于稳定或者较为稳定的状态。当前的支护技术相对合理,可以在很大程度上保证采准巷道的稳定性和安全性。

1 矿山采准巷道稳定性

采准巷道作为矿山企业的主要采矿工程之一,随着矿山的开采,其周围的岩石会发生一定程度的破碎,还会引起地层压力变大,从而发生采准巷道破坏或变形。所以,维持采准巷道的稳定,既可以有效减少维护费用,也可以降低矿山的损耗。因此,从多个角度出发,研究采准巷道的稳定性及其支护技术,并分析归类影响其稳定性的因素,可以在支护方面找到能够最大程度保证稳定性的支护技术和方法,有利于矿山的后续开采。

开挖采准巷道后,划分采准巷道的塑性区和破坏区,塑性区的范围主要是采准巷道的上下顶板,破坏区指的是采准巷道的四周。一般来说,采准巷道的塑性区是很容易发生破坏,如果在采准巷道的临近再开挖巷道,那么存在多个采准巷道之间相互挤压和作用,造成巷道的形状和大小发生变化,极大地威胁了采准巷道的稳定性。塑性区和破坏区的岩石一旦发生破裂,将导致采准巷道的稳定性降低,很可能会发生变形或者坍塌等现象,因此必须采取措施进行及时的支护。

由此可见,进行采准巷道的开采时,采准巷道除了受到来自周围岩石环境的影响,还会受到相邻采准巷道挤压的影响,两者对巷道的变形大小影响程度不同,但两种因素共同作用,极大地影响了采准巷道的稳定性。因此,在实际作业过程中,要根据矿山的实际情况,对采准巷道的支护刚度以及支护强度进行加强,避免采准巷道周围的岩石环境变化,另外,结合其他的支护加固技术,对采准巷道进行带来良好支护,保证采准巷道的稳定性。

2 矿山采准巷道支护技术

为了进一步保证采准巷道的稳定,需要采用相应的支护技术对采准巷道进行支护,以防止其周围的岩石环境发生较大的变化,通过合理的支护,实现保障采准巷道周围岩石环境的稳定从而维持其自身的稳定性,进而对采矿工人的生命安全进行保护。如果不及时对采准巷道进行支护,随着开采的不断进行,其周围的岩石环境会发生变形、破碎等情况,严重的话可能会造成采准巷道塌陷。因此,有必要对采准巷道进行支护技术施工,方式由于岩石变形、破碎而影响巷道的稳定性。在实际支护过程中,有多种支护技术可以选择。

采准巷道主要包括三类:(1)基础类。这一类采准巷道使用的支护技术是顶板锚杆支护技术,主要是对采准巷道的顶部进行支护;(2)延伸类。这一类采准巷道使用的支护技术是顶板锚杆+巷帮锚杆支护技术,这一支护技术除了对采准巷道的顶板进行支护外,还对其四周进行支护;(3)灵活类。这一类采准巷道使用的支护技术是可收缩性金属支架支护技术,这一支护技术具有体积小、灵活性强的优点,而且能够实现采准巷道的整体支护。对采准巷道进行支护时,应用最广泛的支护技术是灵活类的可收缩性金属支架支护技术。

可收缩性金属支架支护技术的优点是体积小、伸缩性强并且可以防火,在进行有效支护的过程中最大程度的避免发生岩石的变形坍塌,保证采准巷道周围岩石变形、移位或者坍塌,保证岩石环境的稳定。随着不断向前推进采准巷道,周围的岩石环境将会发生变化,此时应当及时支护以避免采准巷道由于压力变化而发生变形或者顶板脱落。因此,在实际开采时,要对采准巷道做好支护工作,保证稳定性,从而实现矿山的安全开采。

3 结语

进行采准巷道的开采时,周围岩石环境和相邻采准巷道都会影响采准巷道的稳定性。因此,要对采准巷道的支护刚度以及支护强度进行加强,保证采准巷道的稳定性。另外,支护时使用可收缩性金属支架支护技术进行支护,可以最大程度的避免发生岩石的变形坍塌,保证采准巷道周围岩石环境的稳定。

为了保证采准巷道的稳定性,应当深入研究采准巷道周围的岩石情况,进而选择合适的支护技术,另外,还要依据矿山的具体位置,做出维护巷道稳定性的施工工艺和方案的整体设计。方案的设计既要保证采准巷道的稳定,又要进行巷道支护的具体实施方案设计,严格按照有关巷道的施工要求进行施工,以满足矿山开采的要求,保护工人的生命安全。

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