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[摘 要]随着近几年科学技术的不断发展,各种采煤技术也相继产生,高强支护就是一种在采煤掘进过程中应用到的技术。本文主要针对高强支护在采煤掘进过程中的应用进行探讨,旨在促进煤炭事业的发展,增强煤炭开采的安全性和高效性。
[关键词]高强支护 采煤掘进 技术应用
中图分类号:TV961 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0264-01
煤炭资源由于其储藏量较大、可燃性较好、储存时间较长等特点,煤矿开采业的发展越来越快,煤炭的使用也越来越广泛,而且在开采过程中,采掘面也正逐渐向地面深处发展。在采煤掘进过程中,需要对煤矿巷道进行构建,而巷道越深,其坚固性和稳定性就越差,这样在开采过程中很容易引发事故,影响施工的安全。因此,采用高强支护技术对巷道进行有效加固意义重大。
1 高强支护技术的提出
最初的时候高强支护技术并没有得到人们的重视煤矿的开采位置还停留在土层比较浅的地方开采力度也不是特别大但是随着各行业生产力水平的增长对煤炭资源的需求量逐渐增多对煤炭的开采逐渐增加深度和力度,这个时候,高强支护技术在得以发挥其真正的左右为采煤掘进工程提供重要的支护作用。高强支护技术也是在那个时候开始逐渐完善和广泛应用的目前我国的大多数矿区在采矿过程中都运用了高强支护技术。特别是对于一些地理位置比较复杂土层结构比较脆弱的地区这种技术的运用有着相当大的实际意义,丰及大地增强了施工现场的安全性和稳固性。高强支护技术之所以在采煤掘进过程中拥有举足轻重的地位主要是因为四方面的原因(1)煤矿巷道的深度越来越大其稳固性存在着不足高强支护能很好的对煤矿巷道进行加固作用增加岩壁和巷壁的承载力(2)高强支护技术技术难度低成本投入少不局限于地理环境的限制适合应用在各种条件下的开采:(3)高强支护所涉及到的具体部件组装比较简单材料的重量比较方便于携带减轻开采人员的负担(4)增加巷道的使用寿命减少后期维护工作从而避免了资金的浪费增加了有关单位的经济效益。
2 高强支护的基本原理
高强支护技术通常被应用于煤矿巷道中,在选择和设计高强支护之前就需要充分考虑煤矿巷道的实际情况,通过科学的设计,使煤矿巷道得到有效的保护。一般情况下,在煤矿开采之前,就需要设置高强支护,通过主动支护,才可以将高强支护技术的作用充分发挥出来。正常情况下,为了实现主动支护,可以合理增锚杆的长度和承载力。
通常情况下,在煤矿巷道的顶部位置设置高强支护。这样,如果出现最大预应力,高强支护可以自动开启预应力的承载结构,有效增加巷壁的抗压能力和抗变形能力,从而使加固煤矿巷道的目的得以实现,因此,也有人将高强支护装置称为预应力承载梁。应用高强支护技术可以将应力不断传递出来,利用应力可以将部分垂直应力抵消掉,在最大程度上降低围岩强度,有效控制岩壁变形,进而使巷道的稳固性得到强化,最终提高施工环境的安全性。
3 高强支护的应用措施
高强支护技术虽然还不够完善,在支护过程中容易出现一些问题,但在煤矿巷道的应用中取得了显著的成果。在支护初期,通常存在一些不连续变形,比如结构面里层滑动、裂隙张开等,高强支护可以有效控制非连续变形和破坏,使围岩能够保持在一个受压的状态,以便控制围岩承载力,保证了锚固区围岩的完整性,使较大应力承载形成于锚固区,在较大程度上降低了对外围岩里层的破坏程度。同时,高强支护技术的延伸杆体也可以有效控制围岩的后续变形。在控制初期变形的过程中,可以有效增加锚杆的增阻,促使支护系统的延伸率得以实现。这样,即使施工环境中有着较大的阻力,也可以有效控制围岩的变形。
在现场采煤掘进时,需要结合设计方案来监督掘进过程,使煤矿企业掘进工作质量得到保证,避免出现安全隐患。锚梁的应用可以有效承接和固定高强支护,同时,如果墙体较高,锚梁也可以承担相应的压力,以便更加有序地进行采煤掘进工作。由于高强支护有着较强的隐蔽性,因此在确定参数之后,就需要考虑如何才能保证工程的质量和施工的安全。随着时代的发展,深井越来越多,高采动地压也在不断增加。面对越来越复杂的自然地理条件,如果不结合具体情况,不有针对性地应用防护措施,就可能会导致冒顶事故发生。目前,还有一些地质条件比较特殊,比如高应力巷道、沿空巷道等,在这些地区还没有广泛应用高强支护技术,在高应力作用下,这类巷道会发生较为强烈的顶部变形,巷道出现收缩变形问题,影响到巷道的正常使用。特别是沿空掘巷,如果不应用支护技术,在煤矿方面,有着较为严重的巷道变形,等到了回采阶段,巷道变形更加严重,且断面收缩将会达到60%左右。这样不仅对巷道的正常使用造成影响,甚至还会导致一些安全事故的发生。
另外,在具体的实践过程中,还需要构建完善的支护监测机制,通过支护监测,收集围岩发展状态参数,对围岩运动规律和支护工作的实际效果进行动态掌握,并借助这些数据资料,对支护系统进行有效的优化,同时要全面、准确、及时地采集和整理监测资料。在掘进过程中,还需要对巷道支护的实际效果进行跟踪,利用科学的方法分析和预测围岩情况,并将其中存在的安全隐患和问题找出来,及时采取措施进行改进,以便巷道施工能够安全进行。
结论
综上所述到目前为止煤炭开采行业依然是一项炙手可热的工程项目其技术水平也随着社会生产力的进步以及科技的进步得到了良性的发展。由于煤矿巷道越来越深入地下其内部的稳固性有了很大的不足,高强支护技术就是为了加固巷道而出现的一种成效非常好的技术手段。现在我国的矿区大都采用了这种技术其造价低、成效好、技术难度低等优势也是这门技术被广泛应用的主要原因。高强支护技术在采煤掘进过程中的应用,丰及大的增强了开采过程中的安全性脾低了成本的投入从根本上增加了有关部门的经济效益到目前为止这项技术也没有发现明显的技术缺陷就这一点来看其还有很大的发展空间和应用前景。
参考文献
[1] 赵金伍。高强支护在采煤掘进过程中的技术应用[J]。黑龙江科技信息,2014,2(1):123-125.
[2] 刘晓恒,王凯,江帅。煤矿掘进巷道錨杆支护方式的应用与分析[J]。煤矿机电,2013,2(2):55-57.
[3] 康红普,王金华,林建。煤矿巷道支护技术的研究与应用[J]。煤炭学报,2010,2(11):144-147.
[关键词]高强支护 采煤掘进 技术应用
中图分类号:TV961 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0264-01
煤炭资源由于其储藏量较大、可燃性较好、储存时间较长等特点,煤矿开采业的发展越来越快,煤炭的使用也越来越广泛,而且在开采过程中,采掘面也正逐渐向地面深处发展。在采煤掘进过程中,需要对煤矿巷道进行构建,而巷道越深,其坚固性和稳定性就越差,这样在开采过程中很容易引发事故,影响施工的安全。因此,采用高强支护技术对巷道进行有效加固意义重大。
1 高强支护技术的提出
最初的时候高强支护技术并没有得到人们的重视煤矿的开采位置还停留在土层比较浅的地方开采力度也不是特别大但是随着各行业生产力水平的增长对煤炭资源的需求量逐渐增多对煤炭的开采逐渐增加深度和力度,这个时候,高强支护技术在得以发挥其真正的左右为采煤掘进工程提供重要的支护作用。高强支护技术也是在那个时候开始逐渐完善和广泛应用的目前我国的大多数矿区在采矿过程中都运用了高强支护技术。特别是对于一些地理位置比较复杂土层结构比较脆弱的地区这种技术的运用有着相当大的实际意义,丰及大地增强了施工现场的安全性和稳固性。高强支护技术之所以在采煤掘进过程中拥有举足轻重的地位主要是因为四方面的原因(1)煤矿巷道的深度越来越大其稳固性存在着不足高强支护能很好的对煤矿巷道进行加固作用增加岩壁和巷壁的承载力(2)高强支护技术技术难度低成本投入少不局限于地理环境的限制适合应用在各种条件下的开采:(3)高强支护所涉及到的具体部件组装比较简单材料的重量比较方便于携带减轻开采人员的负担(4)增加巷道的使用寿命减少后期维护工作从而避免了资金的浪费增加了有关单位的经济效益。
2 高强支护的基本原理
高强支护技术通常被应用于煤矿巷道中,在选择和设计高强支护之前就需要充分考虑煤矿巷道的实际情况,通过科学的设计,使煤矿巷道得到有效的保护。一般情况下,在煤矿开采之前,就需要设置高强支护,通过主动支护,才可以将高强支护技术的作用充分发挥出来。正常情况下,为了实现主动支护,可以合理增锚杆的长度和承载力。
通常情况下,在煤矿巷道的顶部位置设置高强支护。这样,如果出现最大预应力,高强支护可以自动开启预应力的承载结构,有效增加巷壁的抗压能力和抗变形能力,从而使加固煤矿巷道的目的得以实现,因此,也有人将高强支护装置称为预应力承载梁。应用高强支护技术可以将应力不断传递出来,利用应力可以将部分垂直应力抵消掉,在最大程度上降低围岩强度,有效控制岩壁变形,进而使巷道的稳固性得到强化,最终提高施工环境的安全性。
3 高强支护的应用措施
高强支护技术虽然还不够完善,在支护过程中容易出现一些问题,但在煤矿巷道的应用中取得了显著的成果。在支护初期,通常存在一些不连续变形,比如结构面里层滑动、裂隙张开等,高强支护可以有效控制非连续变形和破坏,使围岩能够保持在一个受压的状态,以便控制围岩承载力,保证了锚固区围岩的完整性,使较大应力承载形成于锚固区,在较大程度上降低了对外围岩里层的破坏程度。同时,高强支护技术的延伸杆体也可以有效控制围岩的后续变形。在控制初期变形的过程中,可以有效增加锚杆的增阻,促使支护系统的延伸率得以实现。这样,即使施工环境中有着较大的阻力,也可以有效控制围岩的变形。
在现场采煤掘进时,需要结合设计方案来监督掘进过程,使煤矿企业掘进工作质量得到保证,避免出现安全隐患。锚梁的应用可以有效承接和固定高强支护,同时,如果墙体较高,锚梁也可以承担相应的压力,以便更加有序地进行采煤掘进工作。由于高强支护有着较强的隐蔽性,因此在确定参数之后,就需要考虑如何才能保证工程的质量和施工的安全。随着时代的发展,深井越来越多,高采动地压也在不断增加。面对越来越复杂的自然地理条件,如果不结合具体情况,不有针对性地应用防护措施,就可能会导致冒顶事故发生。目前,还有一些地质条件比较特殊,比如高应力巷道、沿空巷道等,在这些地区还没有广泛应用高强支护技术,在高应力作用下,这类巷道会发生较为强烈的顶部变形,巷道出现收缩变形问题,影响到巷道的正常使用。特别是沿空掘巷,如果不应用支护技术,在煤矿方面,有着较为严重的巷道变形,等到了回采阶段,巷道变形更加严重,且断面收缩将会达到60%左右。这样不仅对巷道的正常使用造成影响,甚至还会导致一些安全事故的发生。
另外,在具体的实践过程中,还需要构建完善的支护监测机制,通过支护监测,收集围岩发展状态参数,对围岩运动规律和支护工作的实际效果进行动态掌握,并借助这些数据资料,对支护系统进行有效的优化,同时要全面、准确、及时地采集和整理监测资料。在掘进过程中,还需要对巷道支护的实际效果进行跟踪,利用科学的方法分析和预测围岩情况,并将其中存在的安全隐患和问题找出来,及时采取措施进行改进,以便巷道施工能够安全进行。
结论
综上所述到目前为止煤炭开采行业依然是一项炙手可热的工程项目其技术水平也随着社会生产力的进步以及科技的进步得到了良性的发展。由于煤矿巷道越来越深入地下其内部的稳固性有了很大的不足,高强支护技术就是为了加固巷道而出现的一种成效非常好的技术手段。现在我国的矿区大都采用了这种技术其造价低、成效好、技术难度低等优势也是这门技术被广泛应用的主要原因。高强支护技术在采煤掘进过程中的应用,丰及大的增强了开采过程中的安全性脾低了成本的投入从根本上增加了有关部门的经济效益到目前为止这项技术也没有发现明显的技术缺陷就这一点来看其还有很大的发展空间和应用前景。
参考文献
[1] 赵金伍。高强支护在采煤掘进过程中的技术应用[J]。黑龙江科技信息,2014,2(1):123-125.
[2] 刘晓恒,王凯,江帅。煤矿掘进巷道錨杆支护方式的应用与分析[J]。煤矿机电,2013,2(2):55-57.
[3] 康红普,王金华,林建。煤矿巷道支护技术的研究与应用[J]。煤炭学报,2010,2(11):144-147.