浅谈煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术的关键因素论文_李聚民

浅谈煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术的关键因素论文_李聚民

中天合创能源有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市康巴什区 017010

摘要:在煤矿矿建工程中,工程巷道不仅是煤矿运输的通道,也是下矿工人的重要生命线,因此巷道的稳固程度是煤矿开采和建设过程中十分重要的部分,其中锚杆支护是巷道重要的稳固手段,本文从煤矿巷道锚杆支护技术及其特点入手,分析煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术的关键因素,为我国煤矿矿建工程的发展提供借鉴和思路。

关键词:煤矿矿建工程;巷道;锚杆支护技术;技术关键

引言

我国是一个多煤少油的国家,煤炭是我国十分重要的能源种类,经济的高速发展是我国社会对于煤炭的需求量越来越高,安全、高效开采煤炭资源的基础之一在于煤矿巷道建设的稳固,为煤炭开采工人营造安全的生产环境对于提高生产效率,降低生产成本,提高企业经济效益具有重要作用。

1.煤矿巷道锚杆支护技术及其特点

●支护强度高

锚杆支护技术在煤矿巷道内建立支护体系,配合锚固剂可以对煤矿岩层进行高强度加固,为煤矿矿建工程巷道建设提供安全保障,一方面有效避免煤矿巷道出现岩层不稳定,另一方面可以为煤炭运输和工人进出提供安全通道,最大限度满足煤矿开采的生产需求。

●灵活程度高

锚杆支护技术在应用过程中具有较大的灵活程度,在不同地质条件、不同开采要求、不同煤炭性质的煤矿矿建工程巷道中都可以应用,在保障巷道岩层稳固、煤炭开采安全的同时,极大地降低了煤炭生产企业在安全成本上的支出,提高了安全效益,为煤炭企业提高经济效益具有重大作用。

●科学技术含量和机械化程度较高

锚杆支护技术是一种现代化支护设备,根据复杂的巷道岩层条件计算支护所需要的锚固力和最需要支护的部位,科学进行巷道支护,较传统棚式支护技术更具有科学技术含量,可以有效缩短巷道的安全施工周期,有效降低煤炭生产企业在矿建工程和安全生产方面的成本投入,有效提高煤炭生产效率,提高企业生产效益。

2.煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术的关键因素

本文以葫芦素煤矿矿建工程施工为例,葫芦素矿井位于内蒙古鄂尔多斯境内,煤矿所在地上层地质由灰白色高岭土细砂岩、泥岩组成,平均厚度在109m;中层地质由灰色厚层状砂岩、薄层粉砂岩组成,平均厚度在102m;底层地质由深灰色粗中粒砂岩为主,平均厚度在70m。葫芦素矿井采用立井方式进行开拓,掘进过程中采用悬吊式临时支护,着重加固巷道顶板支护,在临时支护的掩护下进行后续的锚杆支护,循环进尺循环支护,先打锚眼,后采用钢筋网片+锚杆+锚索联合支护,锚杆、锚索安装完成后采用托盘密贴岩面支撑,完成煤矿巷道锚杆支护体系,为掘进工人提供安全保障。

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2.1 巷道岩层强度

煤矿开采和矿建工程作业过程中,煤矿本身所处的地质条件是十分重要的客观条件,也是决定煤矿巷道锚杆支护体系稳固程度的关键性因素,若煤矿矿建工程管理团队和技术人员在没有明确巷道周围岩层强度时进行锚杆支护作业,可能无法对巷道进行有效支撑,一旦巷道岩层没有得到锚杆支护技术的有效支撑,不能达到较高的稳定程度,锚杆支护体系可能在岩层压力下出现位移,造成更大的负荷,导致巷道在有支护体系的前提下出现崩塌,威胁掘进工人生命安全。

2.2 地质应力强度

地质应力是煤矿所处地层及周边地质构造对煤矿巷道岩层的整体施加力,地质应力的综合方向和强度大小对巷道岩层的变形有决定性作用,是巷道锚杆支护主要应对的变形力。通常情况下,煤矿开采巷道所处地质位置越深,巷道岩层承受的地质应力强度越大,所需锚杆支护支撑力越大;地质年龄越短,构造和岩层稳定性越差,所需巷道锚杆支护支撑力越强,因此煤矿矿建工程中要对巷道所承受的地质应力进行全面测量和了解,进行科学合理的锚杆支护,用调整锚杆螺母、托板厚度等方式提高支护强度,辅助巷道的稳定性提高,为掘进工人提供安全的生产、运输环节。

2.3 巷道断面分布及尺寸

煤炭的开采是循序渐进的,巷道的挖掘和形成也是循序渐进的,每一次掘进都会在巷道中形成断面,断面形成后岩层不断接收来自其他角度的地质应力压迫,在应力作用下,断面岩层很容易出现裂缝或位移,巷道地质深度越深,巷道断面尺寸越大,出现裂缝或位移的频率越高、速度越快,这是巷道锚杆支护技术实施过程中必须注意到的因素,理论上来讲,越深入、尺寸越大的巷道也需要锚杆支护进行强有力支撑,避免其出现崩塌威胁工人生命安全。

2.4 锚杆支护预应力强度

锚杆支护技术应用过程中,支护位置精确度、螺母质量、锚杆质量、托板厚度都是决定锚杆支护体系稳定性和强度的重要因素,但锚杆支护的实际强度需要从预应力实验中得到准确数值,预应力数值配合巷道岩层稳定性、断面尺寸、地质应力强度才能够确定锚杆支护体系的确切施工强度和分布,为煤矿巷道提供强有力的支撑,满足煤矿开采过程中巷道稳定和安全的需求。若预应力实验得到的锚杆支护强度不满足巷道支护需求,需要从变更螺母尺寸、变更锚杆强度、变更支护精确度等方面进行优化,最终目的是保证煤矿巷道的安全和稳固,矿建团队必须要保证锚杆支护体系的应力强度能够满足巷道需求。

2.5 锚杆托板厚度

锚杆托板是巷道锚杆支护体系中十分重要的组成部分,是主要发挥对巷道岩层尤其是顶部岩层支撑作用的部分,只有锚杆托板具有适宜的厚度,能够充分发挥支撑作用,抵抗住巷道岩层变形、地质应力的作用力,才能够使锚杆支护充分发挥出稳定巷道、保障煤矿安全的重要作用。因此,在通过预应力实验确定巷道所需支撑力后,矿建团队需要针对支撑力需求选择合适的锚杆、托板、螺母,避免发生锚杆支护体系支撑力不足或支护冒顶事故,确保煤矿矿建工程的有效、安全,为煤炭开采降低安全成本支出,提高煤炭企业经济效益。

结束语

锚杆支护是煤矿矿建工程中十分重要的稳固巷道的措施,锚杆支护的作用十分显著,为了充分发挥其优势,煤矿建设企业必须做好管理、监督工作,提高煤矿巷道稳固程度,提高煤矿开采安全程度,提高施工生产效率,降低生产成本,提高煤矿开采经济效益。

参考文献:

[1]潘明胜.煤矿矿建工程巷道锚杆支护技术的关键因素研究[J].科技展望,2015,25(29):41.

[2]黄建.关于矿建工程巷道掘进锚杆支护技术的研究[J].科技创新与应用,2017(02):250.

[3]孟捷,朱旭.矿建工程巷道掘进锚杆支护技术分析[J].科技风,2018(15):140.

论文作者:李聚民

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2019/1/3

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