地质构造对巷道支护的影响研究论文_张伟

地质构造对巷道支护的影响研究论文_张伟

西部黄金克拉玛依哈图金矿有限责任公司 新疆维吾尔族自治区 834000

摘要:本文首先分析了影响巷道支护的因素,接下来详细阐述了金属矿地质构造类型,最后对金属矿巷道主要支护技术种类及其应用以及地质构造应力对支护的影响做具体探讨,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发,同时希望为我国地质构造对巷道支护的影响的分析研究献言献策。

关键词:地质构造;巷道;支护;影响;研究

引言

金属矿行业是我国工业生产中热力能源的主要来源,在中国经济发展过程中有着非常重要的作用。但是采矿是一种高危险性的工作,所以在正常的其开采过程中任何一项技术的应用,最首要考虑的因素应该是保证金属矿运营的安全,其次才是金属矿的开采效率。金属矿巷道是金属矿工作人员每天出行的通道,其支护技术的应用必须具有保证高质量的安全性能。近年来,经过经验借鉴与多次的实践总结,我国金属矿巷道支护技术有了很大进展。但是不同的金属矿巷道支护技术,在应用过程中仍然问题重重,相比于发达国家的金属矿巷道支护技术距离甚远。所以通过对现有的金属矿巷道支护技术进行研究分析,以帮助工作人员更好的在支护技术运用过程选择更合适的技术,对于保证金属矿的运营安全有非常重要的意义。

1影响巷道支护的因素

金属矿地形、地质条件复杂,经常会出现意想不到的现象。因此,在这样的环境条件下进行金属矿开采工作需要面对很多的困难。为了顺利完成复杂地质条件下的金属矿开采活动,需要考虑更多的安全因素,具备更高的技术挑战,具有更丰富的管理经验。进行金属矿开采工作之前,首先要分析该矿井巷道支护的影响因素。由于日积月累的地质构造运动破坏了金属矿地区的地下岩层,使地下岩层出现了节理发育、围岩破裂等裂纹增多的现象,造成围岩顶板的压力增大,使得金属矿资源开采难度增加。地质构造运动使得金属矿巷道围岩的强度变小,若地质构造带附近的地下水资源丰富,巷道围岩可能会出现软化的现象,这样给巷道支护带来了很大的困难。掘进长度变长,巷道围岩应力重构会增大围岩的不稳定性,使得巷道围岩的强度更低。目前有的巷道采用的是开放支护方式,巷道顶板压力增大时,底板围岩应力可能会出现集中的现象,于是软岩底板出现底鼓,增加了轨道铺设的难度,给支护过程带来了困扰。

2金属矿地质构造类型

随着我国经济的不断快速发展以及工业化发展程度的不断提高,对金属矿资源的需求量在不断的加大。而如何对金属矿开采进行高效的设计,确保其能够提高金属矿资源的开采水平是当前金属矿企业所要解决的主要问题。因此,我们就应对金属矿地质构造的发育规律有较为明确的认识,这样才能保障金属矿开采工作的安全顺利展开,从而就能有效地保障金属矿工人的生命安全。

2.1断层构造

断层主要是由于地壳发生断裂,使破裂的岩块发生位移而成的。其中,断层的规模大小是不同的,有些断层可以无限的延长,甚至可以切穿地壳,而有些断层则会组合在一起,形成相应的地垒或者地堑形态。当出现断层现象时,在断层处往往会形成相应的泉水湖泊,这样就影响了金属矿开采工作的顺利进行,进而也就威胁了金属矿工作人员的开采安全。而倘若不及时地对断层问题进行解决,就会增大后期的维护难度,这样也就无法提高金属矿资源的开采水平。因此,我们就应首先分析与研究断层的发展规律,才可以促进我们了解到断层构造的主要走向以及不同位置的断层所受的形变力的影响。其中,断层中心的位置由于受到形变力的影响较大,其就会出现很多弯曲和扭转的现象,且其还需要承受较大的形变量。而在一些垂直断层的方向上,在断层的位移过程中,越靠近断层面的位置就会加大位移所产生的形变程度,进而也就给相关金属矿工作的开展带来了难度。此外,断层发生的过程一般可以分为:地垒和地堑两种。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中,地垒主要就是指发生形变时岩石之间上升的断块,其大小规模一般都不确定,较大的断块可能有数百里,这样就会影响相关金属矿开采工作的顺利展开。而地堑主要就是由于断层之间的凹陷形成的,其的出现在一定程度上有效地反映了地壳在拉伸运动中会逐渐变薄,这样也会影响金属矿工作的安全顺利展开。因此,只有提前做好地质发育情况的勘察工作,才能为金属矿工作的合理展开奠定良好的基础,进而才能提高金属矿开采工作的安全性和合理性。

2.2劈理构造

劈理构造主要就是岩石按照一定的方向使岩石发生形变,其形变量往往与岩石中的矿物数量以及岩石粒有关。因此,在开采相应的金属矿资源时,一定要遵循“一切从实际出发”的原则,并有效地结合开采地区的地理环境和地质构造,进而再展开相应的金属矿资源的开采工作。其中,环境因素会在一定程度上改变劈理构造。譬如:当降雨冲刷相应的劈理构造以后,就会加剧整个劈理构造的恶化,这样也就给金属矿工作的展开带来了难度。因此,在开采金属矿资源时,一定要遵循相应的开采原则,并不断的遵循相关的制度和规定,这样才能促进采矿业的长期稳定发展。

3金属矿巷道主要支护技术种类及其应用分析

3.1棚式支护技术

棚式支护技术与砌渣支护技术一样,都是在金属矿开采过程中最早运用的支护技术。而且长久以来一直在巷道支护方面发挥着重要的作用,属于应用比较广泛的一种巷道支护技术。棚式支护技术在支护的过程中所用到的支护材料主要是金属,所以在使用的过程中非常有利于制作和安装,同时刚度还强,但是由于近年来金属矿的大量开采,使得金属矿巷道的深度不断增加,金属矿周围的地质环境不断的被改变,使得棚式支护技术在对围岩的稳定性控制方面不能发挥有效的作用,使得该项技术逐渐被锚杆支护技术所代替。

3.2锚杆支护技术

锚杆支护技术又被称为岩巷支护技术,该项技术的发展基础是棚式支护技术,所以它具有棚式支护技术的优点,同时相比于棚式支护技术它能够有效的提高金属矿巷道的稳定性,对金属矿巷道的变形具有很好的控制性能,可以通过对锚杆的科学设置,保证岩体的完整及稳定性。金属矿巷道支护过程中,运用锚杆支护技术可以综合发挥起固拱和悬吊作用,从而提高金属矿巷道岩层的抗弯强度,有效的减少岩层层面的脱落,使用该项技术可谓优点颇多。所以这种技术既继承了棚式支护技术的优点,同时又弥补了棚式支护技术的缺点,属于现代金属矿巷道支护技术中最优化的技术。

4地质构造应力对支护的影响

巷道围岩偏软时,其弹性模量较小,受地应力影响的变形值比较大,即使是平行于最大主应力方向布置的巷道,其顶底板的围岩变形也会比较明显,所以应根据矿井的施工条件进行锚杆锚网索联合支护,对于在形成巷道阶段就破坏的围岩应先对其进行注浆加固,通过注浆来保证围岩的完整性,再结合锚网进行联合支护,效果较好。

结语

影响巷道围岩变形的因素主要有构造应力、围岩岩性以及巷道的布置方向等因素,在获得局部的地应力数据,应根据矿井采区设计条件使巷道的布置尽量与最大主应力方向平行来减小帮部的位移变形,并依据巷道的围岩岩性选择锚杆锚网等联合支护方式,对于围岩偏软的围岩,应采取注浆加固措施,保证巷道围岩控制效果。

参考文献

[1]李超.复杂围岩大断面受损动压巷道修复技术研究[D].西安科技大学,2010年.

[2]张洪鹏,史俊伟,张新国,江宁,李杨杨.岱庄金属矿巷道Y型交叉点支护技术实践[J].矿业安全与环保,2012年02期.

论文作者:张伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期

论文发表时间:2019/10/29

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