采礦工程中煤礦深部巖巷圍巖穩(wěn)定與支護(hù)對(duì)策

張召鋒

摘要：在采礦工程中煤礦深部巖巷圍巖穩(wěn)定與支護(hù)是煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，是確保整個(gè)工程能夠順利、安全進(jìn)行的重要因素。為確保開采流程的順利進(jìn)行，必須采用對(duì)應(yīng)的支護(hù)對(duì)策，對(duì)安全隱患進(jìn)行科學(xué)控制，從而確保整體工程能夠順利進(jìn)行，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益?；诖?，本文主要介紹了煤礦巷道支護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：采礦工程;煤礦深部;圍巖穩(wěn)定與支護(hù);對(duì)策

隨著我國(guó)工業(yè)發(fā)展對(duì)煤礦資源需求的不斷增加，煤礦資源的開采越來越深入，在開采由淺入深的情況下巷道常常會(huì)變形或底鼓，這都大大影響了巷道圍巖的穩(wěn)定性，也給開采工作帶來不安全因素。圍巖的結(jié)構(gòu)面和應(yīng)力狀態(tài)是影響圍巖穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，煤礦的逐漸深挖會(huì)改變圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，容易導(dǎo)致其產(chǎn)生裂隙，并且裂隙程度逐漸增大，不利于圍巖的穩(wěn)定，破壞了其平衡性，需要對(duì)其全方面進(jìn)行分析和研究。因此，為確保采礦工程中煤礦深部巖巷圍巖穩(wěn)定性需加強(qiáng)其支護(hù)工作，科學(xué)合理進(jìn)行研究，有原則性地采取有效措施，確保工程能夠順利、安全進(jìn)行。

1?控制圍巖穩(wěn)定性的關(guān)鍵

1.1圍巖周圍應(yīng)力的減小

控制圍巖穩(wěn)定性要從圍巖的實(shí)際情況出發(fā)，針對(duì)煤礦中的高應(yīng)力巷道，如果單從圍巖性質(zhì)著手單純地采用支護(hù)手段則可能難以有效控制巷道圍巖變形，同時(shí)單純的以支護(hù)技術(shù)的采用為方法也可能帶來較高的支護(hù)成本。為了確保經(jīng)濟(jì)效益的前提條件，針對(duì)圍巖應(yīng)力減小現(xiàn)象應(yīng)采取可靠、有效的經(jīng)濟(jì)措施，可以從圍巖應(yīng)力轉(zhuǎn)移的方向著手，從而改善圍巖的穩(wěn)定性。

1.2增強(qiáng)圍巖強(qiáng)度

增強(qiáng)圍巖的強(qiáng)度關(guān)鍵在于錨桿，在整個(gè)的支護(hù)措施中，錨桿的作用就是增強(qiáng)破碎圍巖的圍巖強(qiáng)度，在錨桿支護(hù)能力提高的情況下錨固體的極限強(qiáng)度越大，錨固體的殘余強(qiáng)度也越大，從而在此基礎(chǔ)上提高了巷道圍巖的支護(hù)能力，起到有效控制圍巖穩(wěn)定性的效果。

此外，還要注意到對(duì)深部巖巷破碎圍巖的注漿加固，對(duì)破碎圍巖的加固可以有效提高錨桿錨固體以及巖體的強(qiáng)度，在注漿時(shí)起到隔絕空氣和水的效果可以防止圍巖受到空氣和水的侵蝕，從而起到有效的支護(hù)加固效果。在對(duì)圍巖強(qiáng)度進(jìn)行增強(qiáng)時(shí)要更多注重關(guān)鍵部位的加固，對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行注漿或者加強(qiáng)支護(hù)可以提高錨桿錨固體以及圍巖的殘余強(qiáng)度，從而有效減緩巖體的變形和破碎，進(jìn)而起到控制圍巖穩(wěn)定的效果，圍巖加固的關(guān)鍵部位在兩幫和底角。

1.3發(fā)揮圍巖本身承載能力

在控制圍巖穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)該圍繞著發(fā)揮圍巖本身承載能力來進(jìn)行，這種要求下主要分全斷面支護(hù)、可縮性支護(hù)和二次支護(hù)三種。在全斷面支護(hù)中要求對(duì)煤礦深部巷道的圍巖支護(hù)做到全方位的要求，因?yàn)橹ёo(hù)中需要承受的荷載壓力都是來自于圍巖變形造成的，因此支護(hù)需要對(duì)巷道的四周全方位進(jìn)行，對(duì)底板的支護(hù)也很關(guān)鍵，否則可能會(huì)造成底鼓導(dǎo)致整體支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力不足，難以形成有效支護(hù)。

當(dāng)發(fā)生圍巖變形情況比較嚴(yán)重時(shí)，其支護(hù)所受的承載力比較大，此時(shí)可進(jìn)行可縮性支護(hù)，主要工作原理是通過減小支護(hù)的荷載力，從而改善其穩(wěn)定性。除此以外，?圍巖也可能出現(xiàn)突然的變形，并且變形速度和變形程度都比較劇烈，而一次支護(hù)已經(jīng)無法滿足圍巖的穩(wěn)定性需求，不能進(jìn)行持久的支護(hù)，這種情況下可以對(duì)其進(jìn)行二次支護(hù)，經(jīng)過充分的數(shù)據(jù)分析之后在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)實(shí)施，以達(dá)到最佳效果。

2采礦工程中煤礦深部巖巷圍巖穩(wěn)定性控制支護(hù)對(duì)策

2.1采用光爆錨噴支護(hù)技術(shù)

經(jīng)過不斷的發(fā)展，光爆錨噴支護(hù)技術(shù)已經(jīng)形成了比較完善的系統(tǒng)化，在巷道支護(hù)中應(yīng)用較為廣泛。在應(yīng)用光爆錨噴支護(hù)技術(shù)進(jìn)行巷道支護(hù)時(shí)，需要選擇合理的參數(shù)，如不耦合系數(shù)、最小抵抗線、炸藥及裝藥結(jié)構(gòu)以及炮孔間距等，達(dá)到保障巷道安全性的目的，不僅可以有效提高薄弱部位的抗剪能力，還有助于維持巖性自身的穩(wěn)定性，從而避免松動(dòng)和變形等情況發(fā)生。

2.2超高強(qiáng)噴射混凝土支護(hù)技術(shù)

巷道坍塌不僅會(huì)阻礙工作進(jìn)程，還會(huì)帶來極大安全隱患。超高強(qiáng)噴射混凝土支護(hù)技術(shù)包含多種方式，以下著重分析干式噴射混凝土支護(hù)技術(shù)以及水泥裹砂噴射混凝土技術(shù)。所謂干式噴射混凝土支護(hù)技術(shù)是指將水泥、速凝劑以及混凝土等混合攪拌后配合適量水通過噴砂機(jī)作用，將礦井巷道圍巖墻壁上均噴以混合物，達(dá)到加固的目的。而水泥裹砂噴射混凝土技術(shù)顧名思義就是采用水泥裹住砂粒，隨后以壓縮空氣或者泵送將礦井巷道圍巖墻壁上均噴以混合物，達(dá)到加固的目的。在高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用前，采煤團(tuán)隊(duì)通常會(huì)制定施工方案，并根據(jù)該施工方案進(jìn)行具體施工操作，選擇合適的噴射混凝土技術(shù)。

2.3底板主動(dòng)卸壓技術(shù)

圍巖所承受的壓力一般都是集中在底板上面，因此需要對(duì)底板進(jìn)行卸壓處理，已減輕對(duì)底板所造成的壓力。而底板卸壓受多方面的因素影響，主要是卸壓槽的方向、深度、寬度和形狀與開巷的間隔時(shí)間等方面，?在底板卸壓過程中需要將底板的應(yīng)力進(jìn)行轉(zhuǎn)移，降低圍巖承受的應(yīng)力，從而避免巖道的變形和損壞。底板主動(dòng)卸壓技術(shù)能夠調(diào)整整個(gè)圍巖的受壓情況，加強(qiáng)其承載力，進(jìn)而改善煤礦深部巖巷圍巖穩(wěn)定性。

2.4巖巷幫頂協(xié)同支護(hù)技術(shù)

除了底板的主動(dòng)卸壓，同時(shí)可以進(jìn)行巖巷幫頂?shù)膮f(xié)同支護(hù)，使得圍巖的加強(qiáng)方面無后顧之憂。其中巖巷幫頂協(xié)同支護(hù)技術(shù)是建立在其他多方理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸的，充分汲取了其他技術(shù)的理論并進(jìn)行了改善，協(xié)同與其他支護(hù)共同進(jìn)行，有效提高了圍巖的承載力。在巖巷幫頂協(xié)同支護(hù)下，對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固，?減小了圍巖的變形和受損，實(shí)現(xiàn)了圍巖整體穩(wěn)定性支護(hù)的技術(shù)效果，在其他支護(hù)工作的實(shí)施上面提高了其安全系數(shù)。

3?總結(jié)

綜上所述，煤礦巷道支護(hù)技術(shù)有利于保護(hù)開采工人安全，預(yù)防礦區(qū)坍塌等事故，需要加大對(duì)支護(hù)技術(shù)的研究力度，結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)，促進(jìn)支護(hù)形式多樣化。在確定支護(hù)形式的過程中，圍巖的穩(wěn)定支護(hù)工作應(yīng)有一定的原則和基礎(chǔ)，找準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)后采取有效的措施和對(duì)策，真正實(shí)現(xiàn)圍巖支護(hù)工作的效益，從而確保開采工作安全、順利地進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]淮北礦區(qū)深部大斷面軟弱巖巷合理支護(hù)參數(shù)及掘進(jìn)工藝研究[D].?蔡勇.安徽建筑大學(xué)2019.

[2]林南倉礦深部高應(yīng)力軟巖巷硐群支護(hù)技術(shù)研究[D].?劉紅旗.華北理工大學(xué)2017.

[3]煤巷快速掘進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)與關(guān)鍵技術(shù)[J].?張忠國(guó).煤炭科學(xué)技術(shù).2016（01）.

[4]煤礦巷道快速掘進(jìn)中支護(hù)工藝研究[D].?王群.西安科技大學(xué)2017.

[5]大斷面全煤巷道安全快速掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)研究[D].?崔偉.內(nèi)蒙古科技大學(xué)2015.

（作者單位：淮南礦業(yè)集團(tuán)張集煤礦）