潞安新疆煤化工(集团)有限公司二矿 新疆 839003
摘要:随着我国工业发展煤矿资源的需求不断增加,从而使得开采煤矿资源的深度越来越深入,在开采由浅入深的情况下巷道经常会发生变形或底鼓,这都对巷道围岩的稳定性造成了大大的影响,并且也给开采工作带来了一定的危险因素。对围岩的稳定性进行控制就是保证煤矿开采顺利进行的要求。采矿工程中煤矿深部岩巷围岩的稳定性和支护关乎煤矿相关产业的发展就是,基于此,本文就对控制围的岩稳定性进行了介绍分析,并且进一步分析了控制围岩稳定性的支护技术。
关键词:围岩稳定性;支护技术
引 文:因为影响围岩稳定性的主要因素就是围岩的结构面,所以,控制围岩稳定性要求就要研究围岩的结构面和应力状态。随着煤矿深挖的进行使的围岩体所受的应力状态而发生变化,围岩的劣化程度在应力变化后会变快,围岩体会有不断扩散的裂缝产生,从而对围岩的稳定性造成影响。因此,在深部煤矿开采中保护围岩的稳定性要求注意将支护工作做好。而且对围岩稳定性进行支护也需要遵循一定的原则,并且还应在科学合理性的基础上进行。
1控制围岩稳定性的关键
1.1围岩周围应力的减小
要从围岩的实际情况出发控制围岩稳定性,针对煤矿中的高应力巷道,如果单从围岩性质着手,那么,单纯地采用支护手段则可能难以有效控制巷道围岩变形,同时单纯的采用支护技术也可能会有较高的支护成本形成。因此,对围岩稳定性控制中的围岩应力减小方向措施采取时,要注重从围岩应力转移的角度出发,从而对围岩稳定性得以有效控制。使围岩应力减小的方法一定要具有科学合理性,它是合理化的在现阶段采矿技术的基础上进行改进,在相应的位构建置围岩软弱区,从而转移巷道围岩的应力,使巷道围岩稳定性的控制得以实现。
1.2使围岩强度增强
因为锚杆是增强围岩的强度的关键,所以,锚杆在整个的支护措施中能够起到增强破碎围岩巷道的围岩强度的作用,在提高锚杆支护能力的情况下,锚固体有更大的极限强度,而且锚固体的残余强度也比较大,因此,在此基础上使巷道围岩的支护能力提高,就能起到对围岩稳定性有效控制的效果。增强围岩强度还要注意对破碎深部岩巷围岩的注浆加固,加固破碎围岩可以有效提高锚杆锚固体以及岩体的强度,在注浆时起到隔绝空气和水的效果可以使围岩防止收到空气和水的侵蚀,从而能够使有效的支护加固效果所起到。在增加围岩强度时要注重关键部位的加固,加强关键部位的注浆或者支护,可以使锚杆锚固体以及围岩的残余强度提高,从而使岩体的变形和破碎有效减缓,进而起到控制围岩稳定的效果,两帮和底角则是围岩加固的关键部位。
1.3使围岩本身承载能力发挥
进行控制围岩稳定性时应该围绕着发挥围岩本身承载能力,这种要求下主要分全断面支护、可缩性支护和二次支护三种。对煤矿深部巷道的围岩的支护在全断面支护中要求做到全方位的要求,支护需要对巷道的四周全方位进行是因为支护中需要承受的荷载压力都是来自于围岩变形造成的,因此对底板的支护也很关键,否则可能会导致底鼓整体支护结构的承载能力不足,使有效支护难以形成。可缩性支护时无法适应围岩变形压力过大时刚性支护,难以起到承载效用。巷道支护主体结构对可缩性支护采用可以在围岩变形压力过大时,通过可缩让压进而使支护受力达到稳定支护的效果减小。对巷道围岩进行二次支护是保持围岩稳定性的要求,对围岩进行一次支护由于围岩变形的速度快和巷道变形大的原因,难以具有持久支护的效应,因此要求进行二次支护。对围岩的二次支护要根据工程监测数据分析结果以最有效的支护时间实施。
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2煤矿深部岩巷稳定性控制支护技术
2.1锚杆支护技术
由于锚杆所具备的四个方面的特性,所以,锚杆支护技术主要是在锚杆支护技术进行支护措施实施时要从锚杆特性着手。高预拉力、高强度、高刚度和高锚固点在锚杆支护技术应用中具有不同的作用。在预拉力提高到一定程度时,可以在减小或锚固范围内的岩层离层的同时,使巷道上方的应力在巷道顶板形成梁结构或在整个巷道表面形成承载壳结构时转移到巷道侧面,从而起到维护巷道顶板稳定性和对片帮的控制作用。锚杆支护技术的高强度特点可以实现高阻让压的工作状态,对控制围岩稳定性具有实际意义。高刚度材料组件可以进一步促进螺栓载荷的扩散,且可以对强烈动压的影响承受,从而有效控制巷道围岩变形。
2.2注浆锚索加固
注浆锚索加固技术这种方法是从实际技术实施中所得出的改善围岩物理学性能,从而提高围岩稳定性。围岩的加固时利用注浆方法,从而充实围岩的弱面,使其和围岩的岩体胶结成为一个整体,从而提高围岩的整体的稳定性和承受压力的性能。在实际技术的实施中注浆锚索加固不但起到应有效果的同时还可以降低支护成本。通过注浆加固支护体不同部位可以起到不同的作用,注浆锚索具有密封围岩缝隙使其隔离空气和水,还可以将松散破碎围岩胶结提高围岩整体性稳定性的优点;注浆锚索加固可以使荷载均匀作用在喷层和支架上能够承受应力集中带来的压力;对围岩缝隙的充填形成多层组合拱结构,起到扩大承载有效范围提高承载能力的作用;加固注浆锚索可以使锚杆变长使多层组合拱形成整体,使支护结构的稳定性提高;注浆的方法会加大支护结构面,从而使整个支护结构中产生的应力降低,可以对更大荷载承受,使支护结构的稳定性和承受能力提高。
2.3底板主动卸压
卸压槽的方向、深度、宽度和形状与开巷的间隔时间都是影响卸压能力的因素,底板主动卸压技术的应用主要是通过地板中部卸压槽使底板应力分布产生改变,使底板应力围岩深层转移,这种方法可以使巷道浅部围岩承受的应力减少,通过浅部围岩承受应力的减小可以起到控制巷道变形和毁坏,使巷道围岩的承受能力得到增加。这种情况是巷道围岩深部承载力得到调动,从而使巷道围岩的承载力得到加强。
2.4岩巷帮顶协同支护
在巷道围岩稳定控制的支护技术中,岩巷帮顶协同技术的实现是通过深部岩巷帮顶,对围岩锚固理论、围岩支护理论和围岩承载机理理论和技术的吸收和改善就是指的巷道围岩的协同支护理论,同时,基于协同的基本原理和方法进行的是围岩帮顶协同支护,在实际的实施中,使各个子系统之间和子系统内部的协同作用得以利用从而使岩巷帮顶协同支护技术产生。为使锚固构件和整个锚固结构的物理学性能提高,从而使协同支护的效果所达到,就要通过巷道围岩支护系统中各个子系统之间和子系统内部的协同为目标进行锚固参数在设计上的优化,从而进一步有效改善巷道围岩锚固结构的应力状态,从而集中减少巷道围岩的应力,使围岩较大变形也得以减少。在深部岩巷帮顶协同技术的基础上可以有效达到提高围岩锚固结构承载能力的目的,同时可以提高锚固结构抗变形的能力和整体结构的稳定性,进而提高巷道围岩稳定技术实施的效果,进一步给整个支护技术的实施提供技术上的支持。
3结语
目前,在对煤矿深度岩层的开采时要求深度岩层巷道围岩要有一定的稳定性,这样才能保证煤矿开采工作顺利进行。要在一定的原则基础上加以控制围岩的稳定性,需要加以注重围岩稳定控制中的关键点以及围岩稳定控制支护技术,才能保障巷道围岩稳定性。
参考文献:
[1]王建峰,张洪亮.煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术[J].科技传播,2011,16:152+159.
[2]赵伟,等.深部岩巷主动支护及围岩稳定性控制技术研究[J].中州煤炭,2015,02:49-52.
论文作者:徐峰
论文发表刊物:《基层建设》2016年23期
论文发表时间:2016/12/8
标签:围岩论文; 巷道论文; 稳定性论文; 应力论文; 锚固论文; 技术论文; 煤矿论文; 《基层建设》2016年23期论文;