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煤矿支护技术改革创新路径探究

2021-08-10郭晓胜

探索科学(学术版) 2021年7期
关键词:锚杆围岩巷道

郭晓胜

陕西正通煤业有限责任公司 陕西 咸阳 713600

1 引言

煤炭资源是我国经济社会发展过程中需求量巨大的能源类型,为了满足整个社会不断增加的煤炭需求量,现阶段的煤矿开采深度和强度也随之增加,这也增加了煤矿巷道周围环境的不稳定性,需要提高煤矿开采作业中的支护作业等安全防护工作。煤矿支护技术就是通过锚杆等来加固巷道,确保巷道开采作业安全的安全防护技术。基于现阶段煤矿开采作业中更多的安全隐患,需要加强对煤矿支护技术的改革与创新来满足新时代发展所需。

2 煤矿支护技术应用过程相关注意事项

在应用煤矿支护技术之前,首先应结合煤矿企业实际情况与矿区地质条件、煤矿开采作业要求等,基于不同煤矿支护技术的特点进行科学选择,进而可以掌握更多的支护技术应用要点。在实际的支护作业中应及时总结问题并积累工作经验,不断完善和优化支护技术方案。其次,还应针对矿区地质条件的不同来编制支护技术标准,保证整个支护体系的质量。最后应重点观测围岩变化请的观测,所用方法为十字测量方法,掌握两帮压力以及顶板下沉、底鼓等参数情况,记忆来调整和优化煤矿支护技术方案。

3 常用煤矿支护技术应用情况分析

3.1 锚喷支护技术 此技术就是在需要支护的位置采取混凝土喷射方式来提升此位置的性能和整体支护效果的技术,在实际应用中通过与锚杆支护技术的配合,实现所需要支护位置的抗拉强度的提升,改善巷道围岩的自身应力。

3.2 支架支护技术 此技术主要包括U型钢支架、矿用工字钢棚制、单体、π型梁等支护方式,有助于获得最佳断面并提升支护性能和稳定性。但是此技术应用时不仅需要投入大量的资金,而且容易由于加工时间和运输等因素而影响正常的支护施工。

3.3 灌浆加固技术 此种支护方式就是通过钻孔的方式在围岩上打孔,将混凝土浆液压注其中,起到对围岩结构的重塑,提升围岩的支撑力。在此技术中,可以调整灌浆用料,通过新材料的应用来提升灌浆加固效果。

3.4 复合支护技术 此技术就是综合应用锚杆钢带支护、锚棚支护等多种不同的支护方式,弥补单一支护方式的技术缺陷,实现整体支护效果的提升。但是此种技术的应用技术难度比较大且投入较高,容易出现相互影响而降低支护效果的问题。

3.5 混凝土浇筑支护技术 此技术主要有素混凝土浇筑支护和钢筋混凝土浇筑支护两种,此类支护技术工艺较为复杂,支护施工中所需要施工材料和设备较多,且需要较长的时间,在实际应用中容易出现误报确保浇筑过程控顶距安全问题,且此技术应用时对人员技术操作水平要求较高。

4 煤矿支护技术改革创新要点分析

4.1 锚杆支护技术的改革创新要点 在目前的复杂地质条件下,随着煤矿开采深度的增加,在实际应用锚杆支护技术的过程中暴露出较多的缺点。首先是应用此技术可以提高围岩的稳定性,但是无法完全去除开采应力。其次由于作业人员普遍具有偏低的综合素质,在操作过程中出现锚杆安装位置错误的概率较高,增加后续施工中的安全隐患数量。最后,如果所选择的锚杆材料不符合要求,导致后续使用中出现了松动问题,也会增加安全隐患。针对上述问题,则需要针对锚杆支护技术加以改革创新。这不仅需要在施工之前制定好安装方案,不应随意更改方案和安装顺序。而且在确定了打眼位置之后,基于对四周岩石特征的掌握开展打眼工作,在打眼之后及时清除产生的岩石粉末。此外,在锚杆安装时使用力矩扳手或机械扳手进行加固之后,还要为拉力试验提前准备预紧力扳手,保证其满足锚杆锚固力的相关标准。此外,由于锚杆安装时发生突发问题而阻碍安装作业的顺利开展,这就需要深入分析突发状况的产生原因并编制相应的处理对策。最后,如果在深部沿空留巷中应用此技术,可以对巷道形状进行调整以保证围岩的稳定性。而在软岩巷道中应用,则需要掌握软岩地质的基本特征来保证开采作业效率和安全。

4.2 双网支护技术的改革创新要点 此技术在煤矿开采中的应用,可以通过两层钢筋网支护的方式,保证及时开展破碎顶板支护工作,此种支护方式具有简单的支护工艺,可以合理应用机械设备来满足实际生产需求。比如在初喷混凝土时应用此技术,通过支护破碎顶板、打孔并挂设钢筋网、混凝土喷射等工作,然后在混凝土上打孔并挂设钢筋网,喷射混凝土保护层,有助于显著提升围岩稳定性,更加可靠地保护煤矿开采的安全性。

在不同的地质条件下应用此技术时,应先对围岩巷道进行测量并掌握具体的地质条件,在了解双网支护施工流程之后开展支护作业,在支护之后2周时间之内检测连续变形情况,保证其符合支护施工标准。由于双网支护方式具有良好的缓压效果,通过双层钢筋网的作用,环节和降低内部应力对巷道围岩造成的冲击。同时也可以起到对岩石松动和脱落问题的有效预防。通过合理设置支护结构来体现立体支护和连续支护效果,保证巷道的稳定性。尤其在大断面巷道和具有较高直呼要求的巷道中,通过此技术可以满足实际要求。此技术在实际应用中表现出成本较低以及钢材使用量较少的特点。

5 结语

为了满足我国社会不断增加的煤炭资源需求,目前的煤矿开采深度不断增加,这也增加了煤矿开采作业时的安全隐患,提高对煤矿支护技术的要求。因此,这不仅需要明确不同支护技术实际应用中存在的问题,还要分析问题原因并总结经验,从锚杆支护技术和双网支护技术方面加大改革和创新力度,通过先进技术和材料、设备的应用,提升煤矿支护作业正体字灰量,保证煤矿支护作业效率和安全箱,保障煤矿开采生产的高效和安全开展。

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