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摘要:煤矿生产是一个非常特殊的作业,因为煤矿建设工程的施工环境以及地质条件等因素,时时刻刻都在面临着自然灾害的威胁,所以施工单位一定要加强煤矿工程的技术支持,加强煤矿建设工程的技术应用,对于煤矿建设工程质量的各个环节要严格遵守相关规定,对煤矿建设施工的全过程加强技术支持才能保证煤矿工程的工程质量,进而实现煤矿建设工程的安全生产和施工。基于这种前提,在现代煤矿中应用先进的双网支护技术就更加具有研究意义,进而保证我国煤矿事业朝着更加现代化的方向发展。本文就双网支护技术在现代煤矿支护中的应用进行研究。
关键词:双网支护技术;现代煤矿支护;应用研究
前些年,煤矿建设工程由于支护失效所引发的的工程事故时有发生,成为了继交通事故以及建筑行业事故之后的另一个新的事故高发行业,所以,国家对于煤矿建设工程的煤矿支护问题极为的关注,由于时代的变迁,使得煤矿工程的建设增添了新的要求,安全质量管理人员却没有及时的重视起来,就会导致各种各样的问题出现在了煤矿建设工程之中,其中煤矿支护失效问题最为严重,其引发的事故更容易造成人员的伤亡以及经济的损失,这些都充分的说明现今的煤矿支护技术需要进行革新,现今,双网支护技术逐渐的被研究者们应用到了煤矿支护中,并取得了一定的成绩。
1 双网支护内涵
双网支护是一种新型的模式,主要是在煤矿的施工以及安全建设中相关的专业人才首先利用喷射混凝土的方式,达到防止风化层滑落的问题,并且在工作的时候填补煤矿地区凹陷的位置,在挂设好第一层钢筋网之后,进行比较厚重的混凝土层的喷射,然后进行第二次的钢筋网挂设,并且在托盘安装工作完成之后,再次喷射混凝土层,以增强钢筋网的保护层,为巷道支护安全再提供一道坚实的保障。就目前的发展情况来看,双网支护技术比较以前的单网技术的话,大大的提高了支护网的承载能力。这一技术的发明改革与创新,对于地质的保护有着重要的意义,也为我国煤矿企业的发展提供了强大的安全保障和动力保障。
2 双网支护技术的优势
随着我国的科学技术以及国民经济的不断发展,使得越来越多的科学技术引入到我国的生产建设当中,为我国的生产建设提供了有力的保障,其中煤矿工程的双网支护技术就是科学技术与现实生产结合的产物,通过计算机及其有关设备的合理应用,对煤矿巷道进行双网支护施工,进而得到安全可靠的煤矿工程保障,将巷道的坚实度大大的提高,减少了支护失效造成的事故的发生概率。此外,通过煤矿巷道工程的双网支护技术的应用,可以看出,科学技术对于生产发展的重要性,为我国的科学发展观政策的前景进行了良好的发展,进而保证了我国在未来的国际市场经济竞争中的竞争力。双网支护技术与其他技术,在煤矿施工方面有以下几方面的优点:
2.1 双网支护技术的实际操作速度非常快,双网支护完成后就能对巷道的表面提供更为强劲的连续支撑作用,进而对周边围岩发生松动现象进行有效地防止与避免,使得现代巷道支护的需要得以满足。
2.2 双网支护结构的主要表现结构与其他支护的表现结构不同,为连续式多级跨度的双曲拱形结构,这种结构能够将支架“轻型化”、“立体化”、“连续化”得目的实现,进而确保整个煤矿巷道工程的稳定性,将安装过程大大精简。
2.3 当巷道周围的应力突然加大时,双网结构中的钢筋网壳部分就可以起到缓冲解压的作用,实现巷道支护安全性能。
2.4 双网支护与传统的支护相比,其耗费钢材的数量更少,具有着非常重要的“减本”效益
3 煤矿常用支护
3.1 锚杆、锚喷支护
锚喷支护方式主要是利用喷射混凝土对支护部位进行喷射,强化支护部位的基本性能,进而达到支护效果Ⅲ。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而锚杆支护方式是一种主动加固的支护手段,通过设置锚杆,提升围岩承载能力,起到支护效用。通常情况下,锚杆、锚喷是同时进行的,可以起到十分优良的支护效果。但是,在实际运用过程中,需要对形式和参数进行确定,才能达到一起的支护效果。
3.2 支架支护
支架支护现在主要是利用u型钢支架进行支护、矿用工字钢棚进行支护、单体加霄型梁支护等,其具有良好的断面现状,性能稳定可靠,在实际应用中表现出了可靠的支护效用。但是,采用此种支护存在投入资金高、加工时间长、费工费时、运输困难、影响生产的情况。
3.3 灌浆加固
这种支护形式主要是通过在围岩上进行钻孔,然后压注混凝土浆液,对围岩内部结构进行重塑,提升围岩自身支撑力,从另一个层面起到支护效果。在材料科学不断进步的背景下,一系列新材料不断应用到灌浆加固之中,比如水玻璃等,都在灌浆加固中发挥出了显著作用。
3.4 浇筑混凝土支护
可以分为素混凝土浇筑和钢筋混凝土支护。这种支护形式工艺复杂,所需材料及机械设备多,施工时间长,浇筑时控顶距比较大安全没有保证,对施工人员的操作技术水平高,在井下采用时有一定的局限性。
4 双网支护技术在现代煤矿支护中的应用研究
4.1 软件模拟
在煤矿的巷道进行施工之前,技术人员需要对其空间立体结构进行相应的评估。然后对其三轴平衡状态进行相应的模拟。因为,在煤矿的开采过程中,其空间巷道的稳定性可能会遭受破坏,其主应力也会也会随着切线的方向而发生改变。甚至会超出其最大值的符合。而对巷道的结构进行模拟不仅能够对双网支护技术的应用情况得到最为清楚的反映,还能对混凝土的喷层进行分析,从而让其拱圈上的分布保持在一致。使得其应力的分布更加的均匀。一般情况下,双网所支护的应力基本都集中在中部,而在腰部基本达到了最大。这就说明双网支护承担了较大的应力,而且对整个喷层结构的稳定也有极为重要的作用。尤其是在进行巷道施工的过程中,采用双网支护技术明显能够提高整个煤矿工程的施工进度。
4.2 应力分析
在应用双网支护技术的过程中,首先要对其应力进行具体的分析。尤其是其断面部分的应力,需要做出较为精准的计算。同时在进行断面开挖时,一定要保证整体结构的稳定性,简而言之,就是安装锚杆以及钢筋网。这个时候需要对其大巷所对应的应力进行相应的计算。其计算公式通常为F=Ma.其中F为其内部预应力,而M为其所承受的质量,a为其内部分子运行的加速度。双网支护技术之所以能够让应力得到较好的稳定,主要还在于其金属架的支撑分担了一部分质量,这样M值就会相应减小,F值也会相对减小。从而让预应力的数值变得逐渐稳定。
4.3 施工监测
对于双网支护的施工完成之后,该煤矿地区的管理人员和专业检测人员又进行了长期的观察分析,并且对于双网支护模式的安全作用进行了大量的数据分析和报告,在经过了大量观察之后,我们发现巷道平均变形速度普遍降低,验证了双网支护模式下的变形速度小于以前传统的单网支护,确实起到了积极的作用。
结束语:
现代煤矿支护中双网支护技术的运用十分重要,其能够使得煤矿开采巷道的稳定性得到有效地增强,其连续性的支撑作用还能让岩石松动现象得到彻底的缓解。在进行支架的应用时,应当从实际出发,对其应用概况进行基础性的分析,同时还要做好施工前的软件模拟以及应力分析和施工检测工作,让双网支护的工艺效益能够全面的发挥出来,从而全面提升双网支护技术在现代煤矿中的应用水平。
参考文献:
[1]现代煤矿支护中双网支护技术的应用[J]. 徐子章.山西煤炭管理干部学院学报,2015(04)
[2]双网支护技术在现代煤矿支护中的应用研究[J]. 赵淼.山东工业技术,2014(21)
[3]双网支护技术在现代煤矿支护中的应用研究[J]. 张建秋.吉林工程技术师范学院学报,2014(06)
论文作者:李永春
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/22
标签:煤矿论文; 巷道论文; 技术论文; 应力论文; 围岩论文; 混凝土论文; 结构论文; 《防护工程》2017年第26期论文;