王俊龍
冀中能源峰峰集團(tuán)新屯礦 河北邯鄲 056201
調(diào)查顯示,我國(guó)大多數(shù)煤礦在開采過程中都會(huì)采用不同的支護(hù)手段來提高煤礦開采巷道的穩(wěn)定性,進(jìn)而為各種開采技術(shù)的應(yīng)用提供安全的開采環(huán)境。其中,以高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用為重要手段的采煤掘進(jìn)工作進(jìn)展,需要最大化的發(fā)揮高強(qiáng)度支護(hù)的支護(hù)效果,從而在不斷優(yōu)化高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)方案的前提下,推動(dòng)煤礦開采工作的順利進(jìn)行。下面對(duì)于掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行具體分析[1]。
對(duì)于掘進(jìn)工作中的高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)分析,首先需要了解到其工作的技術(shù)原理和技術(shù)特點(diǎn),然后結(jié)合其具體技術(shù)應(yīng)用的流程和效果展示等不斷推進(jìn)技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。一般而言,對(duì)于采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)原理的分析,主要是涉及到其設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)、具體設(shè)備的調(diào)整以及監(jiān)測(cè)機(jī)制的應(yīng)用等3方面。
調(diào)查顯示,對(duì)于掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)應(yīng)用原理中的監(jiān)測(cè)機(jī)制分析則是在完整的方案、設(shè)備、檢測(cè)體系中對(duì)方案設(shè)計(jì)的重要步驟。對(duì)采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的監(jiān)測(cè)分析,是在充分分析煤礦地質(zhì)情況前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)開采規(guī)律的掌握和支護(hù)效果的總體管理。在分析煤礦開采地質(zhì)情況下,需要從地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律出發(fā),通過多種措施來保障煤礦巷道的穩(wěn)定性和完整性,最大程度的減少地殼運(yùn)動(dòng)對(duì)于煤礦巷道的不良影響。為切實(shí)推進(jìn)采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果的發(fā)揮,在技術(shù)監(jiān)測(cè)機(jī)制上的重要設(shè)定就是最大化的實(shí)現(xiàn)地質(zhì)情況的全面分析,從而為高強(qiáng)度支護(hù)效果的發(fā)揮而奠定基礎(chǔ)。
采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)應(yīng)用具有穩(wěn)定性高、操作性強(qiáng)、成本低和維護(hù)便捷的特點(diǎn),并且伴隨著其深入應(yīng)用,可以最大程度的實(shí)現(xiàn)為煤礦開采提供安全、穩(wěn)定和保障性高的開采環(huán)境,最終提高煤礦開采的質(zhì)量和效率。
一般情況下,采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用主要面臨著日漸深入的巷道建設(shè)以及復(fù)雜地質(zhì)條件的挑戰(zhàn)等,使得煤礦的開采面臨的危險(xiǎn)性增加;而且伴隨著高強(qiáng)度支護(hù)材料的改善也使得采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)應(yīng)用向著穩(wěn)定性和安全性的方向發(fā)展。這具體表現(xiàn)在:加強(qiáng)對(duì)巷道內(nèi)部巖壁的承載結(jié)構(gòu)、完善巷道內(nèi)部支護(hù)安全基礎(chǔ)、優(yōu)化錨桿材料選擇以及提高支護(hù)技術(shù)應(yīng)用范圍等四個(gè)角度[2]。
上面已經(jīng)對(duì)礦采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)的內(nèi)容等進(jìn)行了大致的分析,可以發(fā)現(xiàn):采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用主要涉及到對(duì)于設(shè)計(jì)方案的調(diào)整、設(shè)備的優(yōu)化以及監(jiān)測(cè)效果的實(shí)現(xiàn)等3個(gè)方面,并從不同的角度達(dá)到了初步的應(yīng)用效果。由此,針對(duì)采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐分析,可以從具體的支護(hù)技術(shù)優(yōu)化入手,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新分析。主要的技術(shù)實(shí)用分析有以下幾個(gè)方向:
(1)直接破頂法。煤礦的斷層情況較為復(fù)雜,在一些土質(zhì)松軟的區(qū)域進(jìn)行煤礦開采掘進(jìn)時(shí),會(huì)存在很多的不穩(wěn)定因素,危險(xiǎn)性較高,這種情況下可以使用錨網(wǎng)支護(hù)中的直接破頂方法進(jìn)行掘進(jìn)。直接破頂法主要是直接利用掘進(jìn)機(jī)破除斷層頂部的松軟土質(zhì)層,露出比較牢固的巖層頂板,然后利用錨網(wǎng)鎖進(jìn)行支護(hù)。不過在這一過程中,要注意如果巖石頂板的高度差小于2,硬度系數(shù)達(dá)不到5時(shí),這種巖石頂板容易碎,這時(shí)就不能應(yīng)用這種方法進(jìn)行支護(hù)。直接破頂法的使用還可以在巷道坡度較大時(shí)進(jìn)行,這種應(yīng)用能夠減小煤礦掘進(jìn)工作的困難。(2)退后臥底法。礦區(qū)的巖石如果比較完整、牢固,就可以使用退后臥底方法,這種方法的應(yīng)用主要注意斷層頂部的最低位置要與其保持在安全距離內(nèi)。退后臥底方法的使用能夠使斷層區(qū)域的完整性得到有效的保證,掘進(jìn)工作進(jìn)行時(shí),也更加安全穩(wěn)定。只是這種方法的使用需要工作人員保持較好的狀態(tài),能夠克服高強(qiáng)度、艱苦的環(huán)境。(3)錨桿臨時(shí)支護(hù)加U鋼法。在礦區(qū)斷層落差較大且煤礦的煤量非常大時(shí),就可以使用錨桿臨時(shí)支護(hù)加U鋼法,使用這種方法主要是通過U型鋼架加固巷道,這一技術(shù)是結(jié)合了臨時(shí)支護(hù)和錨桿支護(hù)。在使用這種方法時(shí)要想更加有效,就要使錨桿的傾斜度一定,保證臨時(shí)支護(hù)的安全穩(wěn)定性。
在采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中,噴射混凝土支護(hù)技術(shù)只要是通過干式噴射以及水泥裹沙噴射兩種方式的結(jié)合來完成支護(hù)工作的。其中,在干式噴射混凝土支護(hù)上主要是讓水泥、加速凝劑以及混凝土進(jìn)行混合,而后再向巷道圍壁周圍進(jìn)行噴涂,提高巷道圍壁的支護(hù)效果。而水泥裹沙噴射混凝土支護(hù)法則是讓水泥與砂礫進(jìn)行結(jié)合的方式,在利用壓縮泵進(jìn)行巷道圍壁的噴涂。這2種噴射方式的應(yīng)用比較適用于軟巖環(huán)境的巷道支護(hù)中,并且通過初次噴射與錨桿應(yīng)用等可以達(dá)到一邊掘進(jìn)一邊技術(shù)噴射的結(jié)果,最后再利用錨桿達(dá)到拖頂?shù)男Ч€(wěn)定噴層。
光爆錨噴射混凝土技術(shù)是先借助光面爆破的手段來利用錨桿進(jìn)行噴射與安全維護(hù)。但是,在光爆錨噴射混凝土技術(shù)中,需要注意到具體技術(shù)應(yīng)用的參數(shù)設(shè)置以及耦合參數(shù)、抵抗線以及炸藥數(shù)量的預(yù)測(cè)和分析,從而在充分掌握光面爆破的結(jié)果上,實(shí)現(xiàn)范圍內(nèi)的穩(wěn)定爆破,減少其他危害的產(chǎn)生[3]。
除了上文中提到的具體的采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)種類外,還需要從具體的掘進(jìn)采煤中支護(hù)工作的進(jìn)度和防護(hù)效果上入手,進(jìn)行下一階段的聯(lián)合支護(hù)體系建設(shè)。聯(lián)合支護(hù)體系主要是一種從采煤掘進(jìn)實(shí)際工作出發(fā),結(jié)合實(shí)際支護(hù)環(huán)境采取的多種技術(shù)綜合應(yīng)用的方案設(shè)計(jì)。由于不同的采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)中存在不同的支護(hù)種類和支護(hù)效果,由此,聯(lián)合支護(hù)體系的實(shí)施可以從不同的角度來加強(qiáng)對(duì)于巷道頂部的支護(hù)效果,從而保障穩(wěn)定的巷道圍壁環(huán)境,減少頂部的變形和松動(dòng),最大限度的提高煤礦開采的安全性。
通過對(duì)采煤掘進(jìn)高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)的全面分析,不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦開采巖石環(huán)境的分析,而且可以借助巖石探測(cè)的手段,充分促進(jìn)各種支護(hù)技術(shù)的綜合應(yīng)用,最大程度的提高煤礦巷道的穩(wěn)定性和安全性,從而在降低事故發(fā)生率的同時(shí)保持較高的經(jīng)濟(jì)效益。