煤矿巷道锚杆支护质量影响因素及对策研究论文_张朋

煤矿巷道锚杆支护质量影响因素及对策研究论文_张朋

玛纳斯县天欣煤业有限公司 新疆昌吉州玛纳斯县 832200

摘要:煤矿巷道的复杂地质特点,给巷道支护技术带来了难题。我们应当如何解决这些技术难题,使得煤矿施工更为安全的进行下去。这就需要很多技术的配合,首先要进行巷道支护的设计,设计之前,需要收集矿压的数据以及一些相关信息,从而了解巷道内的地质特点,制定因地制宜的合适的巷道支护方案。此外,本文结合煤矿巷道的地形复杂这一特征,介绍了几种巷道支护技术措施。

关键词煤矿巷道;锚杆支护质量;因素探究

前言:由于我国的地质特点,我国的煤矿开采途径主要是通过井工挖掘这一方式进行,此时为了更好的进行井下作业,我们需要挖掘足够的并且安全的巷道。就煤矿的开发以及矿井下的安全生产而言,煤矿巷道的安全使用是保证煤矿发展的主要因素,而对巷道实施的锚杆支护已经成为支护煤矿巷道的重要形式之一,因此锚杆支护的质量对煤矿的安全生产具有重要的意义。在实施锚杆支护的过程中,煤矿巷道的地质环境、锚杆的材质以及支护的技术都可能影响锚杆支护的质量,因此探寻可行的解决措施已经成为煤矿发展的首要任务。

一、矿井巷道支护技术发展特点

矿井巷道是确保煤矿开采的重要安全措施之一,也是促进煤炭企业安全生产的重要保障,锚杆支护技术在我国已有50多年的应用历史,从锚杆支护的强度来看,经历了机械式锚杆、钢丝绳砂浆锚杆,端部树脂锚杆,以及快速水泥锚杆等过程,但从其支护刚度与稳定性来看,由于采用被动支护技术,仅适应于简单地质特点。随着高强度锚杆支护的引入,特别是高强度螺纹钢、高清树脂材料、动态支护设计方法的应用,新材料、新技术的应用促进了锚杆技术的不断发展。

从煤矿企业的发展来看,以实现利润的最大化是未来煤矿行业发展的主趋势,为了进一步做好煤矿开采的安全生产目标,对于深部开采或复杂地质条件下的巷道安全的稳固支护,已经成为未来矿井安全生产的重要保障。为此,加强对巷道及围岩实施全面的支护措施,必须把握巷道布置的发展趋势,一是从提高建井速度来看,加大对巷道层位的布置,变岩巷为煤巷;二是从确保矿井工期来看,提高巷道断面的利用率,特别是对回采巷道的应用,来推进采煤作用的施工进度;三是增加单巷在巷道数量中的比重;四是从矿井井深和复杂地质条件下,来提高巷道支护技术,以确保煤炭企业的稳步发展。

二、煤矿巷道中影响锚杆支护质量因素

即便锚杆支护有着十分明显的优势、可观的效益,但期许目的的达成是以良好施工质量为重要前提的,然而结合实践分析可得知,煤矿巷道锚杆支护受诸多影响因素,一定程度上加大了质量控制的难度。

2.1地质条件影响因素

复杂地质条件意味着作业环境存在一定的危险性,也一定程度提升了锚杆支护的难度。就好比,伴随岩层容重与埋深的提升、加大,地应力会不断变大,进而围岩稳定性便会降低,围岩变形破坏程度会越来越严重,最终对锚杆支护效果、使用周期构成不良影响。又好比,大变形、高应力锚杆支护,即便能够获取充分的冲击韧性及延伸率,然而伴随围岩变形程度的不断加大,通常会由于无法控制锚杆离层而造成断裂失效。

2.2巷道断面影响因素

锚杆支护质量同样受巷道断面尺寸、性状一定程度影响,就好比原岩应力维持不变期间,选取锚杆支护转变围岩应力分布,以保证围岩顶板完备,然而伴随巷高、巷宽的不断加大,锚杆所承载的剪切力会不断加大,其中帮肩、巷顶等位置的锚杆受力加大相对显著,一旦受力大于锚杆实际抗剪强度,就会造成变形或者断裂,进一步导致质量失效;再者矩形断面通常会由于受压水平不足而对锚杆支护提出严苛的要求,如果施工质量无法对预定要求予以满足,就会使得支护效果出现降低情况。

2.3材质影响因素

一般而言,锚杆支护施工质量受其材质选取很大程度影响,好比树脂、钢材等材质选取不合理,或者螺母丝扣精度、强度不满足要求等,均会经由影响锚杆质量而缩减锚杆支护效果。如果锚固剂质量不合格或者产生的环形厚度不匀称,便会缩减锚杆与岩层相互的粘接力,从而对支护效果构成不利影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果大采深煤矿巷道中选取扭矩不足300N?m的一般锚杆,通常会由于欠缺延伸性而造成锚杆断裂失效。

三、改善煤矿巷道中锚杆支护质量的对策

为了实现煤矿生产的安全有序进行,就应当对煤矿巷道中支护架构展开科学设计,如此不仅可为矿井作业人员提供有利安全保障,还能够缩减一定的生产成本。锚杆在煤矿巷道支护中的应用有着施工迅速、安全、经济等优势,然而锚杆支护质量却受一系列因素影响。全面煤矿行业在时代发展新形势下,要与时俱进,大力进行改革创新,运用先进的科学技术不断优化煤矿巷道锚杆支护。如何进一步促进煤矿巷道中锚杆支护质量的全面提升可以从以下相关对策出发。

3.1加大对地质特征分析力度

强化锚杆支护支护效果的重中之重在于应随机应变、科学合理地开展锚杆支护,尤其是在相关复杂地质环境下应用锚杆支护过程中,对地质特征进行全面分析十分关键,技术人员应当选取先进的检测设备、手段来对巷道地质特征进行精确检测分析,从而有效消除巷道支护相关安全隐患。就好比,技术人员可借助GIS、矿压监测、摄影测量等测量技术来对围岩强度、地应力、岩土等展开系统分析,从而提升对支护煤矿地质特征的明确认识,进一步为锚杆应用提供基于数据与理论的技术支持。

3.2优化锚杆支护设计

要想进一步提升煤矿巷道中锚杆支护质量,为煤矿生产开采提供重要安全保障,要求技术人员应当自实际情况着手,对锚杆支护支护方案开展设计,技术人员应当将实际监测获取的数据作为依据,以对锚杆支护方案开展逐步优化,就好比倘若扭矩力超过400N?m时,锚杆预应力提升速度相对缓慢,因此扭矩数值应当尽可能调节至300~400N?m之间,为了防止锚杆由于延伸率不足锚杆容易产生断裂情况,可于托盘、螺母相互配备球形让压管,一方面可经由加大让压载荷值,来提升锚杆延伸率,一方面可经由对钻孔、杆体、锚固剂等进行优化,使其更为契合,从而获取更为科学规范的锚杆支护参数,最终实现提升支护质量的目的。

3.3强化锚杆支护质量分析

相关实践研究得出,在对软岩巷道支护过程中,树脂全长预应力锚固支护技术相对适用,针对极强动压巷道支护应当选取高预应力、短强力锚索,全长预应力锚固结合断面配备的锚杆组合技术来开展支护,就深部沿空留巷支护而言,应当选取树脂加长锚固强力锚杆与锚索的支护组合,不过实际的锚杆支护参数、设置还是应当随机应用结合煤矿巷道实际情况来明确。煤矿巷道锚杆支护应用全面过程中,应适时对锚杆牢固程度开展检测,并对锚杆承载力、拉力等一系列数据信息进行准确登记,一旦引发不良情况,便应当第一时间采取科学应对措施。

结束语:

锚杆支护是现阶段我国广泛应用的一种煤矿巷道支护形式,其支护质量可对煤矿生产开采安全性及经济效益获取产生很大程度的影响。相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,清楚认识煤矿巷道中影响锚杆支护质量因素,“加大对地质特征分析力度”“优化锚杆支护设计”“强化锚杆支护质量分析”等,积极促进煤矿巷道中锚杆支护质量的全面提升。

参考文献:

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[4]刘腾飞.浅析煤矿巷道的支护形式及在煤矿安全生产中的应用研究.科学时代,2013(21):162-163.

论文作者:张朋

论文发表刊物:《防护工程》2019年12期

论文发表时间:2019/8/30

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