摘要:中国是煤炭资源大国,同时经济的不断发展促使煤炭资源需求数量不断增多,因而在煤矿开采过程中,要不断提高煤矿开采的技术和方法,促进中国煤炭事业的发展。在煤矿巷道掘进过程中,锚杆支护技术是经常需使用的方法,具有安全、有效和快速的工作特点,对于煤矿巷道的顺利掘进及开采具有一定的保障作用。如今,锚杆支护技术已广泛应用在煤矿巷道掘进中,促进煤矿安全高效的生产。笔者结合自身的工作经验来对煤矿掘进巷道中锚杆支护技术进行了分析与研究。
关键词:煤矿掘进;掘进巷道;锚杆支护
引言
我国是一个煤炭资源的大国,由于社会经济的发展在一定程度上导致我国对于煤炭资源的需求量不断增多。由于煤炭在开采中具有较高的危险性因而需要对其开采的技术与方法不断创新与提高,进而促进我国煤炭行业的发展。在煤矿掘进巷道中,其中比较常使用的是锚杆支护的方式,该种方法具有安全、快速的特点,对于煤矿巷道的掘进有着一定的保障作用。因而,在煤矿开采中采用锚杆技术已经成为必然的发展趋势。
一、煤矿巷道掘进的锚杆支护技术
随着中国经济发展和煤矿生产技术不断进步,煤矿开采强度正在逐渐加大,煤矿巷道的断面不断增大,传统支护方式和使用的材料已不能适应煤矿开采新的需要,所以创新巷道支护技术,使巷道拥有完整的使用断面已成为矿井掘进和开采的技术关键。锚杆支护技术是一种较为完善的煤矿巷道掘进技术,具有工艺简单、支护效果好、断面大及成本较低的优势。
(一)锚杆支护技术
煤矿掘进巷道的锚杆支护技术在进行设计时,需依据地质部门提供的地质资源及矿井顶板岩的状况和地质构造进行设计,且需根据各个盘区的矿压观察数据确定每项的支护参数。锚杆杆体应使用高强度螺纹钢,在进行回采工作面的施工时,顺槽在靠近工作面的一侧需使用高强度塑钢杆体,锚杆杆体应根据巷道围岩的稳定性进行分类,以此确定杆体长度和直径大小。不同的岩石状况使用的情况是不同的,坚硬的岩石和煤体中需使用树脂类型锚体,锚固长度要高于杆体的1/3;松软的煤体需使用全长的锚固。
(二)锚杆支护原理
在当今社会中,煤矿掘进巷道中的主要支护方式就是锚杆支护,该种方式具有安全、高效等特点,是当前煤矿中最为常用的支护方式。第一,锚杆支护中的加固作用,在对煤矿掘进巷道进行支护的时候,锚杆是会随着巷道中的顶板按照一定的距离来进行排列的,在顶紧力的作用之下,就会使得每一根的锚杆周围形成压缩性的区域,该些区域中进行连接,会使得煤矿周围的岩石形成具有一定厚度白了r型压缩带。这样在一定程度上就能够实现稳定性,同时还是能够承受住极大的压力,防止周围的围岩出现松动的情况。第二,锚杆悬吊的作用。主要就是指将锚杆悬吊在松软与危岩之上,在这个时候就会由锚杆来承受住松软的危石的重量,进而控制住岩石下沉。第三,锚杆组梁作用。在煤矿掘进巷道中,在顶层来安装锚杆就会使得锚杆的顶紧力产生一定的组合梁作用,进而增强整体的承受能力。
(三)锚杆支护技术的优点分析
在煤矿掘进巷道中,锚杆支护技术之所以能够得到广泛的使用,与其本身具有的多种优点有着直接的联系。首先,利用锚杆支护技术可以完成巷道的“主动”支护,并且能够符合岩石力学和围岩控制理论。同时,锚杆支护技术的应用可以迅速完成支护结构的构建,并能使围岩的稳定性得以利用,继而能够使巷道的稳定性得到改善。其次,相较于过去的架棚式支护方式,锚杆支护技术在应用时只需要使用少量的材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在巷道施工的过程中,锚杆支护技术的应用使施工强度得到了降低,并且能够使巷道的掘进效率得到提升。在完成回采工作时,也不需要撤回支架。在施工的过程中,锚杆支护不需要占用巷道工作断面。这样就可以在支护设计中减少巷道断面,继而使大量材料得到节省。同时,断面的减少还使巷道的维修量得到了减少,从而使大量的维护费用得到了节约。
二、煤矿掘进巷道中的锚杆支护技术的应用
(一)设计与施工要求
在应用锚杆支护技术的过程中,需要遵循相应的设计要求。作为煤矿巷道掘进的前提,支护设计是锚杆支护施工前的工作,直接关系着锚杆支护作用的发挥。在设计的过程中,需要预先完成对煤矿巷道情况的探查。具体来讲,就是完成巷道断面形状和稳定性的观测,并分析巷道掘进中的岩石松动问题。一般的情况下,巷道的掘进工作将使巷道承受一定的受采动压力。而在掘进初期对围岩松动圈的形状进行观测,则可以根据观测情况设计锚杆支护方式。比如,在围岩松动圈的大小超出原来的两至三倍时,则可以确定巷道结构在掘进过程中将发生较大的变动。所以,需要以大松动圈为锚杆支护设计的参照标准,以便更好地发挥锚杆支护作用。在施工的过程中,还需遵循相应的施工要求完成锚杆支护施工。根据实际的巷道掘进情况,锚杆支护施工需要做到规范化和标准化。首先,在施工的过程中,需要确保施工人员具有足够的安全意识。而为了规范施工人员的行为,则需要在巷道内完成警示牌的设置,并将其固定在较为醒目的位置。其次,需要加强对施工人员的监督和管理,并完成对施工作业过程的监督,以便使锚杆支护施工更加规范。再者,针对较为复杂的巷道,需要利用点柱、架棚等多种方式增加锚杆支护的强度,继而使锚杆支护施工质量得到保证。此外,在施工的过程中,不能使用钢带和金属网等永久起吊设备。同时,还需要定期完成对锚杆支护效果的检查,并完成支护锚杆和顶板的检修工作。
(二)锚杆支护施工有着严格的安全规定
掘进工作面作业区域内,应严格按照掘进工作面的标准化要求悬挂作业牌板,牌板悬挂地点必须有具备良好的照明和通风条件,以便在施工当中进行监督和检查。在一些特殊地点许要采用特殊的支护及加强支护措施时,支护范围有必要应延伸5~10 m至巷道正常段起点。对于围岩支护条件较为复杂的区域,必须采取加密锚杆、全长锚固、锚索锚固、点柱及架棚等特殊的强化支护措施。任何煤巷作业地点,严禁使用作为永久支护的锚杆、锚索、钢带、金属网起吊设备。此外,对于锚杆支护巷道、顶板以及煤帮失效的锚杆应进行定期检查和及时补打、及时紧固等。
(三)加固水平间煤柱
在煤矿掘进巷道的过程中,实施厚煤层的开采时,需加固水平间煤柱,就需利用锚杆支护技术来进行水平间的煤柱加固,以此获得比较高的经济效益。在实施锚杆支护技术前,首先需根据煤层厚度来选取桁架式的支护方式,以此来实现煤柱的支护工作;此外在回风顺槽和工作面的交叉位置上,还应安装木托梁,在这个基础上要利用锚杆支护技术完成托梁的安装工作,同时也可实现水平间煤柱的加固。当前,锚杆支护技术广泛应用于无人采煤法开采倾斜的煤层上。
结束语
锚杆支护技术不仅能够较好的发挥锚杆支护作用,同时还具有支护成本低、应用便利和充分利用围岩稳定性的优点。所以,随着锚杆技术的不断发展,其终将成为煤矿巷道掘进中的主要支护技术。但是在应用该技术时,则需要满足相应的设计和施工要求,并且掌握施工的注意事项,以便使锚杆支护施工更加安全。此外,施工人员还需要了解锚杆支护技术在巷道中的具体应用情况,继而更好地完成锚杆支护技术的应用。
参考文献
[1]刘建忠.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用[J].科学之友,2013,12:31-32.
[2]郑登兴.越南广宁矿区软岩煤巷锚杆锚索联合支护技术研究[D].辽宁工程技术大学,2013.
论文作者:徐晓亮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/31
标签:巷道论文; 锚杆论文; 煤矿论文; 技术论文; 围岩论文; 断面论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第21期论文;