煤矿掘进巷道开采过程中作业机器会产生较大振动, 周围岩石层如果未得到有效控制, 将非常容易发生冒顶等安全事故, 威胁工作人员生命健康, 影响煤矿开采工作的顺利开展。当前我国煤矿掘进巷道支护一般在完成巷道开挖后进行, 这种支护方式能够缓解巷道岩石附加压力, 使安全事故发生率得到有效控制。煤矿掘进巷道支护基础上, 还必须要重视各类安全检查以及预防工作, 及时发现存在的问题和隐患并解决, 保障作业安全, 本文就此展开了研究分析。
1. 煤矿掘进巷道
当前巷道掘进施工技术主要有爆破掘进和掘进机掘进两种方式, 其中巷道施工可分为斜巷施工和平巷掘进施工, 斜巷施工可分为上山施工和下山施工两种形式。平巷掘进施工首先要结合掘进断面、地质情况选择合适施工方式, 编写施工组织方案, 将各项施工措施认真贯彻并落实, 严格按照相关规定施工, 炮掘施工过程中必须要按照要求操作, 所有人员撤离至安全位置后起爆, 降低各类意外事件发生风险, 条件不允许爆破施工时, 选择手镐、风镐破碎施工, 施工过程中顶板管理需要综合不同施工方式, 避免有冒顶情况出现, 巷道帮部还应设置排水沟等, 方便施工。上山掘进主要是指上行掘进, 因为工作面水平高度发生变化, 瓦斯轻容易上漂, 需要注意做好对瓦斯浓度的监测, 避免出现瓦斯聚积等情况, 上山施工运输和提升过程中, 需要固定好滑轮和绞车, 避免出现跑车。下山施工中需要设置阻车器等装置, 同时设置躲避硐, 下山施工水平面低, 容易积水, 需要设置排水泵、临时水仓等辅助排水设施。
2. 煤矿掘进巷道开挖安全性检查
煤矿掘进巷道开挖会对周围岩层产生非常大影响, 这些影响多为破坏性, 如果围岩所承受的应力超过岩体本身屈服强度, 那么岩体将会产生塑性变形, 进而出现冒顶等各类安全事故。在煤矿掘进巷道开挖前, 必须要做好对支护安全的检查, 保证支护状态。
2.1 保护巷道空间
巷道支护能够保护巷道空间, 巷道开挖前, 岩层受到不同方向所施加的原始应力, 整个岩层受力处于平衡状态, 巷道开挖过程中, 围岩上所承受的压应力会在外部荷载作用下传递至外部围岩, 抵抗巷道围岩位移, 实现对巷道空间的保护。
2.2 改变岩层受力状态
完成巷道开挖后, 围岩从原来的全面受力状态变为三面受力状态, 在垂直方向失去原有约束力作用, 岩层受力发生相应改变, 从之前的双轴应力转变为单轴压应力。与双轴应力相比, 单轴应力围岩抗压强度相对较低, 围岩上所产生的集中应力会向顶板岩梁分散, 岩梁顶端产生侧向变形, 甚至受到上端岩层载荷作用发生弯曲变形。随着岩层受力状态的改变, 垂直方向侧向变形会进一步加重岩层弯曲下沉, 周围区域被破坏, 最终使顶板发生离层现象。
3. 煤矿巷道开挖支护安全性预防措施
煤矿掘进巷道开挖过程中巷道会发生较大变形, 很大程度上增大支护工作技术难度, 尤其是选择单一支护方式巷道, 必须要与其他支护方式相结合, 使支护安全性预防水平得到提高。常见的巷道支护方式有架棚支护、锚杆支护、喷射混凝土支护等, 其中架棚支护主要使用棚式支架, 木棚设置梯形结构, 金属棚除梯形结构外, 还可以设置拱形结构。锚杆支护有着快速、经济、安全特点, 当前在巷道支护方面有着非常广泛应用。喷射混凝土支护能够将围岩及时、封闭和密封。实际工作中, 单一支护方式很难取得理想的支护效果, 需要结合巷道具体情况, 联合不同支护方式, 同时注意支护材料等的选择符合设计要求, 不存在质量方面问题。煤矿开挖巷道安全性预防措施主要有以下几种形式:
3.1 锚带网加架棚联合支护
锚带网加架棚联合支护主要应用在巷道开挖之前, 加工锚杆支护方式与刚性支护方式相联合, 先通过锚带网支护方式对巷道围岩补强处理, 实现对巷道变形量的有效控制。巷道变形量在达到规定程度时, 联合应用架棚, 支护在变形位置, 架棚一般在两钢带中间位置设置, 与刚性支护技术相结合, 为围岩提供阻力性支护条件, 实现对巷道变形量的全面有效控制。
3.2 二次锚网喷支护方式
二次锚网喷支护方式主要是在初喷后进行, 与支护点之间留有一定的距离, 之后展开锚网施工。二次锚网喷支护技术在实际应用中, 需要对围岩情况有详细了解和把握, 结合巷道设计服务年限, 选择一次性支护挂网等方式。另外, 可选择喷浆方式封闭围岩, 最大限度减少围岩暴露面积, 在锚杆与喷体相互作用下, 加护巷道围岩松动点, 为压力的释放提供足够大空间, 在锚网喷支护方式方面, 可以选择二次补强方式。
3.3 锚网喷加U型棚联合支护方式
锚网喷支护方式在实际应用中有着非常明显的技术性优势, 能够将巷道围岩封闭, 形成一个完整的封闭性加固拱, 以此为基础, 联合U型棚支护方式, 对于围岩支护起到刚性保护效果。U型棚支护方式有着非常明显的让压作用, 在变形巷道二次补强方面有广泛应用。另外, 支护过程中, 对于部分埋深较深围岩, 需要对围岩易碎问题有充分考虑, 降低巷道塑性变形发生率, 减少底鼓岩石的影响和干扰。环型全封闭钢棚以及锚杆护底的应用, 能够为底部钢棚提供非常大支撑力, 避免围岩变形事故的发生。
3.4 其他支护方式
锚带网加锚索联合支护方式在实际应用中, 对于复合顶巷道有着非常好的应用效果, 针对这一类型巷道围岩, 其支护方法主要是利用锚索梁等, 与锚固岩石层、锚固加固拱相连接, 通过悬吊支护方式, 取得非常好的支护效果。
结束语
随着矿井开采深度的增加, 井下煤矿巷道应力环境越来越复杂, 尤其在部分活动较为强烈地质区域, 对于井下巷道支护稳定性有非常严格要求。做好巷道支护安全以及预防措施对整个煤矿掘进工作安全性有着非常重要的影响, 煤矿巷道开挖支护安全性预防措施的应用, 能够实现对围岩松动圈的有效控制, 避免松动圈的扩大, 提高巷道稳定性控制有效性, 继续开挖围岩应力达到平衡状态时提供支护阻力, 取得理想的围岩变形控制效果。
摘要：本文对煤矿掘进巷道开挖安全性检查进行了简单介绍, 针对煤矿巷道开挖支护安全性预防措施展开了深入的研究分析, 结合本次研究, 发表了一些自己的建银看法, 希望可以对煤矿巷道开挖支护安全性预防起到一定的参考和帮助, 提高煤矿掘进巷道支护安全性, 降低各类安全事故风险。
关键词：煤矿掘进,巷道支护,安全检查,预防
参考文献
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