煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的研究及應(yīng)用探究

陳剛

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)煤礦開(kāi)采行業(yè)取得了一定的進(jìn)步，煤礦資源的利用越來(lái)越多樣化及多元化，然而，煤炭資源本身具有不可再生的特點(diǎn)，相對(duì)的開(kāi)采量將會(huì)逐漸減少，同時(shí)，根據(jù)對(duì)煤礦開(kāi)采工程的分析，煤炭資源具有較差的穩(wěn)定性，所以，相關(guān)單位應(yīng)該提高煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道；支護(hù)技術(shù)；研究；應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國(guó)的煤礦開(kāi)采主要是井下開(kāi)采，但是隨著煤礦資源需求量的不斷增加，煤礦開(kāi)采深度不斷加深，所以，傳統(tǒng)的巷道支護(hù)技術(shù)不能滿足煤礦巷道發(fā)展的需求，為了確保我國(guó)煤礦開(kāi)采工程的有序進(jìn)行，煤礦開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)巷道支護(hù)技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用。根據(jù)對(duì)目前煤礦開(kāi)采施工情況的分析可以看出，錨桿支護(hù)方式是巷道支護(hù)的重要方式，能夠有效的降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)煤礦巷道的安全施工。

一、巷道支護(hù)技術(shù)研究狀況

（一）巷道支護(hù)原理

通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐等，對(duì)國(guó)內(nèi)外煤礦巷道支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了一定程度的了解，巷道支護(hù)技術(shù)對(duì)于煤礦巷道開(kāi)采安全施工具有重要意義。巷道支護(hù)原理主要是把圍巖巷道與其支護(hù)系統(tǒng)看作一個(gè)整體結(jié)構(gòu)來(lái)研究其力學(xué)性能，充分借助圍巖與其支護(hù)體系的自穩(wěn)能力來(lái)使巷道達(dá)到穩(wěn)定。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)原巖擾動(dòng)、原巖應(yīng)力、圍巖的微小位移等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)對(duì)圍巖穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)信息的全面掌握。

（二）我國(guó)煤礦巷道支護(hù)的主要形式

1、錨噴支護(hù)。20世紀(jì)中期開(kāi)始，錨噴支護(hù)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用在煤礦巷道支護(hù)施工中，它能夠?qū)ο锏乐苓呥M(jìn)行密封處理，防止風(fēng)、水等外界因素對(duì)圍巖強(qiáng)度造成影響，并能主動(dòng)地支護(hù)圍巖，起到加固的作用，最大限度地發(fā)揮圍巖的自承能力。根據(jù)相關(guān)研究顯示，錨噴支護(hù)屬于性能最佳的支護(hù)形式，可在煤礦巷道中大量推廣使用。

2、砌碴支護(hù)。砌碴支護(hù)是較早應(yīng)用在煤礦巷道開(kāi)采中的支護(hù)技術(shù)，主要在大型的巷道中進(jìn)行應(yīng)用，通過(guò)對(duì)煤礦巷道作用支護(hù)力完成對(duì)巷道的支護(hù)，使用的支護(hù)材料一般是料石或者現(xiàn)澆混凝土。這種支護(hù)方式需要較高的成本，并且勞動(dòng)強(qiáng)度大，無(wú)法真正的應(yīng)用在大型的圍巖巷道開(kāi)采中。

3、棚式支護(hù)。棚式支護(hù)方式主要應(yīng)用在圍巖的外部與內(nèi)部，支護(hù)材料主要分為木材、鋼筋混凝土等，現(xiàn)階段，木支護(hù)的方式在煤礦巷道支護(hù)技術(shù)中已經(jīng)不再被使用，按照斷面可以將棚式支護(hù)分為梯形、拱形和圓形支護(hù)，棚式支護(hù)同樣是一種被動(dòng)支護(hù)技術(shù)，控制變形能力較差，遇到復(fù)雜地質(zhì)無(wú)法滿足支護(hù)要求，加上棚式支護(hù)效果差，成本高，逐漸被錨桿支護(hù)代替。

二、煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

（一）軟巖巷道支護(hù)不合理問(wèn)題

巷道支護(hù)的不合理主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：第一，支護(hù)力度過(guò)小，力度過(guò)小會(huì)直接影響煤礦巷道的正常開(kāi)采，部分煤礦為了節(jié)省經(jīng)費(fèi)，在對(duì)巷道支護(hù)的時(shí)候存在用料不足的情況，這將會(huì)嚴(yán)重影響巷道內(nèi)部的構(gòu)造，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致巷道出現(xiàn)變形，影響巷道的正常功能，有些時(shí)候這種情況還需要花費(fèi)大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)來(lái)對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和修理，產(chǎn)生事半功倍的效果，這種情況在一般的煤礦巷道設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)；第二，支護(hù)力度過(guò)強(qiáng)，力度過(guò)強(qiáng)使其超出了支護(hù)本身的需求，這會(huì)增加煤礦開(kāi)采施工成本，但是，這種情況出現(xiàn)的比較少；第三，巷道支護(hù)的施工設(shè)計(jì)參數(shù)不符合實(shí)際參數(shù)，直接影響巷道支護(hù)的合理性。通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的分析，可以發(fā)現(xiàn)，圍巖強(qiáng)度比較軟的時(shí)候就會(huì)造成節(jié)理裂隙，使得含茹土的礦物質(zhì)進(jìn)入巷道內(nèi)部環(huán)境，影響巷道的正常施工。造成其內(nèi)部應(yīng)力減小并且集中，對(duì)巷道內(nèi)部的穩(wěn)定性造成很大的影響。

（二）軟巖巷道支護(hù)特點(diǎn)

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中使用巷道支護(hù)技術(shù)主要是因?yàn)檐泿r巷道具有一定的特殊性，所以，施工人員有必要加強(qiáng)對(duì)軟巖巷道支護(hù)特點(diǎn)的了解。軟巖巷道主要是指易被風(fēng)化、土質(zhì)松軟、穩(wěn)定性差、土質(zhì)茹結(jié)性差的巖石，軟巖巷道自身的硬度不強(qiáng)，極易受到外界環(huán)境等因素的作用，所以在對(duì)這類煤礦進(jìn)行巷道支護(hù)設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該格外注意。如果需要用數(shù)據(jù)來(lái)判斷的話，通常就是松動(dòng)圈厚度達(dá)到1.5以上的被稱之為軟巖。對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)的地形分析得知，軟巖的分布并沒(méi)有特定的規(guī)律，很多地區(qū)都存在軟巖，這樣軟巖一般都有較厚的成巖土層，任何強(qiáng)度的巖層都被稱為軟巖。不同程度的軟巖也應(yīng)該有著具體的劃分，并不是所有的軟巖都符合同一情況的巷道設(shè)置。

（三）軟巖巷道支護(hù)的改進(jìn)措施

為了提高軟巖巷道支護(hù)水平，施工單位需要對(duì)現(xiàn)有的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行有效的改進(jìn)，只有這樣，才能夠更好的發(fā)揮巷道支護(hù)的作用。在對(duì)軟巖巷道采取常規(guī)措施后，仍沒(méi)有明顯的效果，相關(guān)人員就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)軟巖巷道的二次支護(hù)。二次支護(hù)的使用不僅能夠提高對(duì)一次支護(hù)柔性的保護(hù)力度，而且能夠有效提高支護(hù)體的強(qiáng)度。在保障巷道穩(wěn)定的情況下，通過(guò)二次支護(hù)能夠使圍巖出現(xiàn)可控范圍內(nèi)的變形，將其承受的應(yīng)力釋放出去。同時(shí)，要對(duì)軟巖巷道內(nèi)的具體情況進(jìn)行摸排，提高巷道支護(hù)作用的針對(duì)性，以加強(qiáng)噴層強(qiáng)度及其剛度，從而加固軟巖巷道。針對(duì)一些圍巖比較弱的開(kāi)采區(qū)域，施工人員可以利用錨梁支護(hù)技術(shù)，這樣能夠有效的控制較弱區(qū)域的面積，防止其進(jìn)一步擴(kuò)大，增強(qiáng)整個(gè)圍巖的約束力。此外，利用光面爆破降低圍巖的震動(dòng)，從而提高圍巖的穩(wěn)定性。

三、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)巷道支護(hù)技術(shù)研究狀況、煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用的研究分析，明確了巷道支護(hù)技術(shù)對(duì)于煤礦行業(yè)健康發(fā)展的重要意義。為了更好的提高巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果，施工單位應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)巷道支護(hù)技術(shù)問(wèn)題、軟巖巷道支護(hù)特點(diǎn)及相關(guān)改進(jìn)措施的研究，只有這樣，才能夠真正有效的提高煤礦企業(yè)的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳光華，孟浩，李立立.煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017，08：67.endprint