王智會(huì)
(華電煤業(yè)甘肅萬(wàn)勝礦業(yè)有限公司,甘肅 慶陽(yáng) 745700)
礦產(chǎn)資源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中不可缺少的主要資源,開(kāi)采技術(shù)的提高和深度的增加對(duì)開(kāi)采工作提出了更高的要求,礦井的開(kāi)采深度以10m/年的速度增加,但在目前的開(kāi)采過(guò)程中仍然存在支護(hù)困難等問(wèn)題,開(kāi)采過(guò)程中部分礦井的采空區(qū)圍巖破碎問(wèn)題時(shí)有發(fā)生,影響采空區(qū)的穩(wěn)定和安全,嚴(yán)重威脅井下作業(yè)人員的生命安全,而目前我國(guó)傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)無(wú)法滿足逐漸加深的開(kāi)采要求,尤其在頂板支護(hù)技術(shù)條件差和資源賦存傾角大的礦井,開(kāi)采的礦產(chǎn)資源無(wú)法達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn),因此為提高采空區(qū)的安全作業(yè),加強(qiáng)對(duì)采空區(qū)和掘進(jìn)過(guò)程中的支護(hù)技術(shù)研究,配套安全的礦井支護(hù)措施,通過(guò)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道支護(hù)技術(shù)的分析研究,采取科學(xué)合理的支護(hù)技術(shù)預(yù)防礦井出現(xiàn)坍塌等問(wèn)題,保障礦山開(kāi)采的順利進(jìn)行。
(1)隨著礦山開(kāi)采深度的增加,對(duì)周?chē)牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的破壞,特別是在地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下,頂板的圍巖受高應(yīng)力影響逐漸松軟變形,往往會(huì)發(fā)生頂板巖石破碎等問(wèn)題,加劇了巷道變形嚴(yán)重的問(wèn)題,這就要求礦山企業(yè)在進(jìn)行掘進(jìn)工作過(guò)程中需要對(duì)邊修邊掘,如此一來(lái)增加了工作量的同時(shí)嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。
礦山企業(yè)為保障礦產(chǎn)資源的安全和質(zhì)量達(dá)標(biāo),對(duì)支護(hù)提出較高的要求,在回采過(guò)程中,出現(xiàn)大范圍的采空區(qū),在無(wú)法采用充填方式進(jìn)行支護(hù)的條件下,需要根據(jù)頂板的具體情況及破碎程度選擇合理的支護(hù)手段,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的支護(hù)實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)頂板圍巖的應(yīng)力,但在實(shí)際操作過(guò)程中,采空區(qū)工作隨著時(shí)間的推移,增加了頂板的應(yīng)力,容易導(dǎo)致整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)的癱瘓,采空區(qū)惡劣的地質(zhì)環(huán)境容易損害支護(hù)設(shè)備,失去原有的支護(hù)效果,因此通過(guò)合理的支護(hù)手段彌補(bǔ)傳統(tǒng)支護(hù)技術(shù)的缺陷,通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,聯(lián)合支護(hù)手段可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)支護(hù)的弱點(diǎn),減少施工過(guò)程中對(duì)支護(hù)設(shè)備的損耗。
(2)礦山企業(yè)開(kāi)采工作是一項(xiàng)重要的工作,需要技術(shù)和設(shè)備的相互配合完成作業(yè),但多數(shù)企業(yè)在開(kāi)采過(guò)程中忽視對(duì)支護(hù)和掘進(jìn)設(shè)備的定期維護(hù),盡管面對(duì)逐漸擴(kuò)大的開(kāi)采面積,企業(yè)的開(kāi)采支護(hù)技術(shù)仍然沒(méi)有得到及時(shí)更新,部分企業(yè)仍存在掘進(jìn)和支護(hù)設(shè)備落后的情況,無(wú)法達(dá)到預(yù)期的支護(hù)效果。
(1)巷道支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)是所選擇的技術(shù)能否有效控制圍巖的變形或位移,錨桿技術(shù)在圍巖受損時(shí)可以采用錨固技術(shù)支撐,降低錨固力的問(wèn)題從而達(dá)到提高自身承載能力的問(wèn)題,在發(fā)生較大變形之前可以充分發(fā)揮巷道頂板的支護(hù)能力,采用新奧法可以解決多種支護(hù)困難的問(wèn)題,但我國(guó)傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)無(wú)法滿足掘進(jìn)支護(hù)的要求,因此越來(lái)越多的新型支護(hù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于企業(yè)開(kāi)采中。
(2)錨索支護(hù)技術(shù)。礦山的掘進(jìn)工作,在復(fù)雜地質(zhì)條件下的支護(hù)技術(shù)多為軟巖的巷道支護(hù)技術(shù),軟巖是一種變形嚴(yán)重且穩(wěn)定性差的巖石,容易出現(xiàn)風(fēng)化或松脆的情況,在開(kāi)采過(guò)程中遇到軟巖巷道需要加強(qiáng)對(duì)軟巖巷道的支護(hù),國(guó)際上多數(shù)國(guó)家對(duì)巷道的支護(hù)技術(shù)提出很多方式,但不能從根本解決高應(yīng)力下軟巖的巷道支護(hù)問(wèn)題,而目前我國(guó)采用的錨索支護(hù)技術(shù),主要針對(duì)軟巖巷道,可以更好的控制圍巖,提高圍巖的穩(wěn)定性。
(3)錨桿支護(hù)和錨注支護(hù)技術(shù)。掘進(jìn)過(guò)程中圍巖的主要類型是軟巖,針對(duì)軟巖支護(hù)困難的問(wèn)題,可以采用高強(qiáng)度的錨桿支護(hù)技術(shù),防止圍巖的變形,加強(qiáng)錨端頭,全錨固定后的股定力會(huì)維持很長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定狀態(tài),有效的控制圍巖的變形情況,錨桿支護(hù)技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、成本較低的有點(diǎn),根據(jù)軟巖變形程度提供相應(yīng)的支護(hù)強(qiáng)度,但受高應(yīng)力影響錨桿支護(hù)技術(shù)仍然存在一定的局限性,通過(guò)改善錨桿的強(qiáng)度,控制圍巖發(fā)生斷裂的情況,預(yù)防軟巖的進(jìn)一步拉伸或變形。
在錨桿支護(hù)技術(shù)中并非所有的支護(hù)都是主動(dòng)的,錨桿支護(hù)時(shí)主動(dòng)支護(hù)的一種類型,通過(guò)支護(hù)體的安全順序可以區(qū)分主動(dòng)和被動(dòng)支護(hù);錨桿支護(hù)技術(shù)通過(guò)對(duì)錨桿事假應(yīng)力,提高圍巖自身的承載能力,達(dá)到支護(hù)的效果;錨注技術(shù)采用注漿方式提高圍巖的承載力,有效提高圍巖自身的強(qiáng)度和防止圍巖受水的侵蝕。
(4)U型鋼支護(hù)技術(shù)。掘進(jìn)過(guò)程中的巷道受高應(yīng)力影響發(fā)生變形,通過(guò)加裝金屬支架抵抗高應(yīng)力的影響,U型鋼技術(shù)要求金屬支架具有很強(qiáng)的伸縮性,隨時(shí)抵抗高應(yīng)力的影響,充分發(fā)揮支護(hù)作用,在圍巖發(fā)生變形后可以起到很好的支護(hù)作用,但無(wú)法圍巖變形前提前支護(hù)。
(5)聯(lián)合支護(hù)。聯(lián)合支護(hù)技術(shù)是一種組合型的支護(hù)技術(shù),是將多種技術(shù)組合在一起,在巷道處于支護(hù)困難的情況時(shí),聯(lián)合支護(hù)技術(shù)通過(guò)從外改變圍巖的承載能力,控制圍巖的位移和變形,加強(qiáng)圍巖自身內(nèi)部的強(qiáng)度,提高承載能力,聯(lián)合支護(hù)技術(shù)既可以有效發(fā)揮U型鋼的可伸縮又可以改善受高應(yīng)力引起的圍巖變形,從而達(dá)到聯(lián)合支護(hù)的目的。
開(kāi)采深度的增加,不同的地質(zhì)環(huán)境巷道掘進(jìn)的支護(hù)技術(shù)也各不相同,根據(jù)實(shí)際情況合理的選擇支護(hù)技術(shù)是礦山開(kāi)采的技術(shù)關(guān)鍵,在提高產(chǎn)量的同時(shí),加強(qiáng)對(duì)支護(hù)設(shè)備的維護(hù)和檢查,將安全生產(chǎn)放在第一位,運(yùn)用先進(jìn)的支護(hù)技術(shù),選擇科學(xué)合理的支護(hù)技術(shù)和材料,充分發(fā)揮支護(hù)的承載作用,有效解決掘進(jìn)過(guò)程中支護(hù)困難的問(wèn)題,減少礦井的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),為企業(yè)創(chuàng)造更多的收益。