淺談煤礦井巷工程支護技術的應用

劉建華

山西華晉韓咀煤業(yè)有限責任公司

淺談煤礦井巷工程支護技術的應用

劉建華

山西華晉韓咀煤業(yè)有限責任公司

改革開放以來，我國對能源的需求越來越大，無形中增加了我國煤礦作業(yè)的負擔。井巷工程屬于煤礦作業(yè)中的重要項目，其工程質量直接關系到煤礦的安全生產(chǎn)，所以煤礦企業(yè)在支護技術方面都有較高的要求，確保其滿足煤礦井巷作業(yè)的需要。要想保障煤礦井巷工程的質量安全，就必須采用科學有效的支護技術，保證煤礦井巷作業(yè)的安全性，排除安全隱患。因此，本文通過對支護技術進行研究，主要分析其在煤礦井巷工程中的應用。

煤礦井巷；工程支護技術；應用

1 煤礦井巷工程的支護技術

1.1 棚式支護技術

煤礦井巷棚式支護方式可依據(jù)其使用材料劃分為金屬支架、木質支架等，倘若依據(jù)空間形式則可劃分為馬蹄形、拱形與梯形等；依據(jù)其使用服務性能則可將其劃分為可縮性或剛性支架等。由木支架構建的棚式支護方式基于其材料有限的強度性，令支護維護可靠性受到了一定影響，易于產(chǎn)生腐爛現(xiàn)象，且防火性能差，因此該類支護技術方式我們應多應用在地壓有限的煤礦井巷中，且斷面不易過大，應具有較短的服務年限，同時還可應用于掘進巷道或維修巷道臨時支護作業(yè)中。對于棚式金屬支架支護我們可用于巷道準備及回采巷道環(huán)節(jié)，因其較木支架具有較強的堅固耐用性因此適用于具有較大斷面且較嚴重地壓的煤礦巷道中，尤其更適宜應用于可縮性支架。

1.2 錨桿(索)支護技術

錨桿支護技術是通過在圍巖中錨入錨桿，來改變圍巖的力學狀態(tài)，使煤礦巷道巖石帶更加穩(wěn)固，最終實現(xiàn)加固煤礦巷道的目的。煤礦巷道利用錨桿進行支護主要有以下優(yōu)點：1)巷道加固支護成本低；2)煤礦巷道維修簡單，可以大大降低巷道維修費用；3)提高巷道施工作業(yè)的安全性。此外錨桿自身重量相對較輕，可以減輕勞動人員的作業(yè)強度，提高巷道施工速度，但只應用錨桿并不能有效防止巷道圍巖的分化現(xiàn)象，并且對多個錨桿支護中的縫隙也不能很好預防，巖石脫落現(xiàn)象極易出現(xiàn)，對于這種現(xiàn)象可以采用錨噴支護技術來解決，這種支護方式不但應用范圍廣，而且支護效果較理想，在煤礦巷道掘進的全程中，它既可以支護松軟巖石巷道，又可以支護穩(wěn)固巖石巷道，而且煤礦的動、靜壓巷道都適用。此外還經(jīng)常使用錨噴支護技術來支護煤礦的井筒、交叉點、馬頭門等處的巷道?？傊?，在掘進煤礦巷道時，應用錨噴支護技術可以有效防止巷道變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。在進行巷道圍巖支護施工時，應以巷道掘進作業(yè)的實際需求為導向，科學、合理選擇支護方式。

1.3 復合支護技術

隨著煤礦開深度的增加，巖爆、瓦斯爆炸、突水及井巷圍巖變形等災害事故不斷發(fā)生，復合支護技術應用成為強力支護體，復合支護技術是2種或者2種之上的支護形式進行聯(lián)合支護的井巷，目前復合支護類型主要有錨噴與注漿加固、錨噴與弧板支架、錨噴錨索與U型鋼的索性支架等，復合支護形式選擇的時候，要依據(jù)井巷圍巖的地質與生產(chǎn)狀況，對支護參數(shù)與形式進行確定，軟巖井巷的類型不同，采取的支護方式也應不同，不同支護形式的結合，能使其性能優(yōu)勢互補，獲得良好的支護成果，適用范圍也是非常廣泛的，但復合支護的費用較高，井巷支護速度慢，一旦形式選擇不準確，就可能出現(xiàn)各個擊破狀況。如錨噴支護與注漿加固技術，錨噴支護在理論、設計、施工工具及質量檢測等方面進步很大，錨噴支護優(yōu)越的性能，使它成為圍巖井巷的首選支護，并且錨桿支護也是煤巷主體的支護形式。在一些破碎巖體當中，井巷開掘與維修運用錨桿或棚式支護難以獲得良好支護效果，在井巷圍巖當中，注漿加固是非常有效的方法，漿液能夠填充圍巖裂縫，改善圍巖的結構，將已破碎的巖體進行固結，提高圍巖的承載力。

2 煤礦井巷工程支護技術采用中的注意事項

2.1 軟巖井巷支護

在軟巖井巷中，運用單一措施或者常規(guī)支護法并不能滿足煤礦工程生產(chǎn)的需要，在支護過程要注意支護要點，針對軟巖井巷帶來的問題，所注意支護要點對策如下：其一，強化金屬網(wǎng)或噴層的強度與剛度，對于薄弱環(huán)節(jié)應加大錨梁支護，增強圍巖表面的約束力，防止井巷破碎區(qū)不斷向縱深方的發(fā)展；其二，在支護過程中，要適時實施二次支護，增加支護強度，在初期支護的時候，要有一定柔性，井巷不失穩(wěn)狀況下，允許井巷圍巖具有較大變形，充分釋放軟圍巖能量，支護后期，就要加大強度與剛度，控制好圍巖變形或者支護的過量變形；其三，要減少圍巖破壞，增加圍巖強度，提高承載力，在支護當中，可以實施光面爆破，減少圍巖的震動，讓圍巖的環(huán)向裂縫得到有效控制，確保井巷圍巖整體的強度，還應注意井巷周邊的光滑平整度，防止應力集中情況的出現(xiàn)，同時，應用膨脹材料，將錨桿孔充滿，形成全長錨固，做好井巷的支護措施。

2.2 堅持標準支護的原則

煤礦井巷工程支護具有明確的支護原則，支護作業(yè)時應嚴格遵循支護原則，提高支護技術的標準水平，細化分析煤礦井巷工程所處的環(huán)境，包括地質、氣候等因素，利用標準的技術，監(jiān)測煤礦井巷環(huán)境的變化，為支護技術提供最準確的信息參數(shù)，統(tǒng)一協(xié)調井巷工程支護施工過程，不斷完善標準支護技術的應用。煤礦井巷支護技術中的標準原則，對支護應用具有一定的約束作用，如果實際工程中沒有遵循支護標準，很容易引發(fā)安全事故，不利于支護技術的安全施工，增加煤礦井巷作業(yè)的壓力。

總之，煤礦井巷工程支護技術的采用必須符合巷道的圍巖、地下水等地質水文條件對巷道支護安全的要求，要針對實際選擇科學、合理的支護技術，或者聯(lián)合使用各種巷道支護技術，以確保巷道支護質量，在施工過程中，要認真解決煤礦井巷工程支護技術中可能出現(xiàn)的問題，始終堅持巷道支護標準化戰(zhàn)略，科學、合理地制定煤礦礦井井巷工程支護技術方案。

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