1、煤矿巷道支护技术的应用分析摘要:目前煤矿行业已经把锚杆支护当做为其在生产过程中首选的一种支护方式,并且在实际的运用过程中,锚杆支护也取得了良好的效果。在煤矿巷道的生产过程中起到了关键性的作用,对煤矿巷道的支护效果也做到了显著的提升,有效做到对煤矿生产过程中存在安全问题的保证,实现了对煤矿行业的产量增加的快速推进。 关键词:煤矿巷道;支护技术;锚杆支护;应用分析 中图分类号:TU74 文献标识码:A 1、煤矿巷道相关支护技术类型的介绍 1.1 根据支护过程来对支护技术进行分类 就煤矿巷道支护技术来说,目前可以将其分为许多种类型。首先我们根据支护过程中对围岩产生的作用来划分的话,可以得到四种类型的
2、支护方法。第一种支护方法是根据对巷道围岩的力学性质进行改善来进行实现的。第二种支护方法是对巷道围岩表面来进行作用而实现的。第三种支护方法是对巷道围岩的内部及表面来进行作用而实现的。第四种支护方法是对巷道应力进行降低来进行实现的。 1.2 对各种支护技术的简单介绍 从这些支护技术的分析过程来看,砌碹支护技术就是一种作用在巷道围岩表面来实行的支护技术,这种技术在很早以前就在煤矿巷道支护的过程中得到应用,并在目前的一些煤矿矿井中仍然对其进行使用。但是在使用的过程中,一般都是将其用于对特殊巷道及硐室的支护过程中。对于棚式支护技术来说,原本在煤矿巷道的技术过程中占据有主导的地位,得到了广泛的应用,但是因
3、为近些年来说,随着煤矿矿井的深度不断的加深,使得煤矿矿井的地形条件变得较为复杂,因此此种技术后来被锚杆支护技术所代替。对于锚喷支护技术来说,其在使用的过程中具有很大的优势,其中使用的过程,主要对其使用的是岩巷支护技术,其次就是对锚杆支护技术的使用,锚杆支护技术也在支护过程中占据了较大的地位。最后对于应力控制技术来说,它是属于一种能够对巷道应力做到有效降低的支护技术,这种技术使用的过程中具有较大的复杂性,因此并没有在实际的操作过程中得到较多的应用。因此目前在煤矿巷道支护的过程中,使用最为广泛的还是锚杆支护技术。 2、目前煤矿巷道技术在使用的过程中存在的现状及问题 2.1 锚杆支护技术在煤矿巷道的
4、应用状况就目前看来,我国的不少煤矿开采的深度已达到 1000 余米之上,不仅仅开采深度大,而且地质构造及其复杂,存在矿井灾害发生的可能性,给煤矿的开采带来了很大的困难。但在不断地技术改革和大量的资金投入,新型的技术和材料被应用到巷道支护中,为煤矿巷道支护技术提供了很大的保障。目前,就应用范围而言,锚杆支护技术已经由稳定的岩层、静压巷道、全岩巷道发展到了松软破碎岩层、动压巷道、采区煤巷;就锚杆的种类而言,也有了很大的改善,从木锚杆发展到了多种多样的金属锚杆;就支护形式而言,锚杆支护的形式由单一的锚杆支护发展到现在的锚网带及锚索等多种方式联合支护。这都大大推动了锚杆支护技术的发展,使得锚杆支护达到
5、了 97.15%的应用率。2.2 锚杆支护存在的问题虽然煤矿公司在巷道支护方面投入了很大的支持,但巷道支护技术仍存在很大的问题。其主要表现可概括为以下几点: 第一:随着矿井深度的不断增加和地质构造复杂性的增加,使得巷道的压力也越来越大。复杂的地质条件极可能留下煤柱、采区煤柱、断层构造带煤柱造成应力集中,就会增加煤矿巷道的支护难度,由于开采的进行锚杆从托盘拉断或者跟随煤体移动,也都会造成巷道的支护困难。 第二:当前的深部巷道围岩破坏机理仍然存在很大的问题,需要更多的理论研究来支持和完善相应的控制工作。 第三:当前仍然采用工程比拟法来对巷道的各个参数进行指导,没有形成一个科学严谨的计算机动态辅助系
6、统和巷道支护合理性评价系统来支撑锚杆支护工作,也就无法保证巷道的最佳效果和煤矿的安全经济效益。第四:软岩破碎带等地点锚网喷二次支护理论无法在深部动压影响区、构造压力带、软岩破碎带等特殊条件下使用,仍需进一步研究。第五:当前使用的支护材料普遍采用螺距较大、锁紧力低的全螺纹锚杆,并且经受到大震动(如:放炮)后易出现松动的情况,还有其他一些材料和器械都不适应煤矿深部的巷道条件,无法满足所需的支护条件。3、锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用分析锚杆支护技术已经广范应用到多种煤矿巷道中,包括地质条件极其复杂的千米深井高地应力巷道、软岩巷道、强烈动压影响巷道、沿空掘巷与留巷。下面就其应用进行具体分析:3.1
7、锚杆支护技术在极软岩巷道中的应用分析软岩煤矿的煤层和顶底板岩层胶结相对较差,并且煤岩体存在一些问题:如强度低、松散破碎、易风化、易崩解、遇水膨胀等,这就使得在软岩矿井中的巷道支护变得更加困难。对于具有膨胀性的极软岩,应该挖掘断面,并且使其呈直强半圆拱形,巷道采用树脂全场预应力锚固支护,同时用 W 护板、钢筋网、菱形金属网护表,锚杆全部垂直巷道表面。根据实际情况进行具体的参数设定后,总体上可以保证围岩的形变在可接受范围之内,从而保证煤矿的安全生产。3.2 深部沿空留巷中的锚杆支护技术应用分析深部沿空留巷中的支护问题是一项较为棘手的难题,要做好其支护工作,首先要根据本地巷道的实际参数确定锚杆的使用
8、情况,如有的巷道可以组合使用强力锚杆和锚索,并使用 W 钢带和金属网户顶,应用高预应力和强力锚杆等强化支护效果。虽然巷道的围岩位移会明显增加,但在整体上能够保证围岩和填充体的稳定。因此,可以满足煤矿安全生产的需求。4、对目前我国煤矿巷道支护技术的应用分析 4.1 锚杆技术在煤矿巷道支护过程中所取得作用 就目前来说,在我国煤矿巷道的支护过程中,锚杆支护技术占据了支护过程中的主导地位,并且在很多煤矿巷道中得到有效的应用。锚杆支护技术的使用,不仅能够对煤矿企业的安全生产做到保证,还能够在使用的过程中对煤矿的经济效益做到了极大程度的提升,因此有人说锚杆支护技术的使用是煤矿采掘技术的一次革命。 在实际的
9、应用过程中,锚杆支护技术也证明了其所具有的作用,它是巷道支护过程中最具有效及最为经济的支护技术之一,因此要想实现煤矿行业能够得到最大的经济效益,就必须要对锚杆支护技术的使用。 4.2 锚杆支护技术的应用发展过程 就锚杆支护技术来说,其在应用的过程中,也经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护着一些发展过程。当期就此项支护技术来说,已经做到了对巷道围岩地质力学测试、动态信息支护设计、高强度与高刚度支护材料、快速施工机具与工艺、工程质量检测与矿压监测及锚固与注浆联合加固在内的锚杆支护成套技术的有效开发。使其成为煤矿巷道首选的支护技术。高强度、高刚度锚杆支护技术成功应用于千米深井巷道、软岩巷道、强
10、烈动压影响巷道、沿空掘巷与留巷、采空区留巷等复杂困难条件,围岩的强烈变形得到有效控制,取得良好的支护效果。总起来说锚杆支护技术是不仅保证了采煤工作面的安全、快速、高效推进,煤炭产量和效益的大幅度增长,而且也深刻地改变了矿井的开拓部署与巷道布置方式,促进了矿井的和谐发展。 5、结语 煤炭巷道支护技术的发展是一个不断进行的过程,在不同的阶段,都有其所对应的支护技术。这些支护技术的使用,给煤炭行业的发展起到了关键的作用。随着目前煤矿矿井条件的变化,因此在实际应用中,突出了对锚杆支护技术的应用过程。因此在未来,我们还需做到进一步的研究,促使煤矿巷道技术的不断发展。6、参考文献 1朱伟;王进龙;宗凤龙;锚带网索支护技术在大断面切眼施工中的应用J;煤矿现代化;2011 年 04 期 2吉继瑜;压力集中区巷道底鼓的控制技术J;电子科技;2010 年S1 期 3白兰永;葛泉矿复合厚煤层煤巷锚杆支护参数确定J;煤矿安全;2011 年 09 期 4张绪杰;王思文;郭杰凯;凤凰山煤矿留小煤墙沿空掘巷及支护J;陕西煤炭;2011 年 04 期 5孟宪斌;综放回采巷道锚杆支护围岩变形与效果A;2003 年度优秀学术论文集煤矿先进生产技术交流会论文集C;2003 年 个人简介:吴继飞(1977-),男,助理工程师。