双网支护技术在煤矿巷道支护中的应用研究

(整期优先)网络出版时间:2021-04-08
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双网支护技术在煤矿巷道支护中的应用研究

陶文猛

淮河能源控股集团煤业公司顾桥矿,安徽淮南 232001

摘要:双网支护技术的出现,在煤矿开采的支护安全方面起到了重要的作用,因此应当不断加大对双网支护技术的研究力度,从而有效保证我国煤矿开采安全。本文首先论述了煤矿支护及双网支护的相关内容,随后分析了双网支护技术在现代煤矿中应用的优势,最后提出了双网支护技术应用的建议,以期为相关从业者提供参考。 
  关键词:煤矿支护 双网支护 应用优势 

  在煤矿支护中有多种支护的方式,不同的支护方式在应用的过程中能够起到不一样的效果,因此,在煤矿支护工作的过程中要能够根据煤矿的实际情况,选择合理的支护方式。双网支护是在现阶段经常应用的支护方式之一,具有良好的应用效果,在应用双网支护的过程中不仅能够节省人力也能够节省财力,有利于煤矿工作的顺利推进。 

1 双网支护技术简介
 随着煤矿行业的不断发展,衍生出了双网支护这种新型支护技术,使用两层钢筋网进行支护是双网支护的最大特点,双网支护技术的应用,需要先支护破碎顶板,减少控顶距离能够保证施工安全,很大程度的减少了施工机械设备的投入,同时又保证了施工强度,满足煤矿工程的需要。在进行煤矿工程双网支护的过程中,可以将施工分为两个阶段,第一阶段,对破碎顶板及时进行混凝土初喷进而起到支护作用,随后进行锚杆孔施工,最后将第一层钢筋网挂设在锚杆上,随后进行喷射作业。第二个阶段,以第一层钢筋网为基础,挂设第二层钢筋网并且喷射栓形成一个可靠地保护层。双网支护技术与单层网支护相比,双网支护技术的多方面性能都能够有显著的提升,能够使围岩各个部分均匀受力,整体性得到了强化,有效的保证了煤矿生产的安全性。 
  2煤矿支护中双网支护的应用
  本文以某矿为例来介绍双网支护技术在煤矿支护中的应用,该煤矿施工井下的运输大巷就是采用双网支护技术进行支护。该巷道岩层的性质差,有较为明显的集中应力。在施工单位在开始对其进行支护之前,对整个煤矿工程进行深入的研究,最后决定采用双网支护技术,控制巷道变形,双网支护不需要使用过多的施工设备,施工工艺相较简化,施工效率较高,同时支护效果好,围岩应力也得到增强。通过施工,双网支护在该煤矿支护中起到了良好的应用效果。   

     2.1软件模拟
        在进行巷道施工前,基本上煤矿所处位置岩体处于相对稳定、平衡状态,即三轴平衡状态。在巷道施工开展后,空间平衡就会被打破,巷道壁受力会由三轴平衡转变为单轴应力,在新的应力环境下,最大应力位于巷道壁面切线方向,这一应力会随煤矿开采深入而持续增大,最终达到最大应力。所以在施工前,必须以软件模拟分析巷道情况,计算出施工后的应力变化情况、最大应力值,以指导双网支护施工工作,针对性采取防范措施。

2.2施工流程 
  对于双网支护施工的整个工艺流程上文已经提到,在施工的过程中应当严格按照该施工流程进行施工,但是需要注意加强对一些细节方面的处理。例如,进行喷射混凝土的过程中,第一层混凝土的厚度120毫米,同时要确保混凝土的强度,在喷射的过程中应当保持喷射的压力尽可能的稳定,采用均匀的速度进行喷射,喷射过程中不能出现停顿的现象,只有这样混凝土层的力学性能够才能够得到充足的保障;在进行第二层喷射的过程种应当注意与第一城保持一样的施工要求,但是混凝土的厚度不需要太厚,因为第二层混凝土主要是为了保护钢筋网,第一层混凝土主要作用就是缓解压力和降低冲击力度,第二层钢筋网与第一层钢筋网形成的双层钢筋整体,对围岩巷道进行联合型支护,避免了传统一层钢筋网支护力度不够的问题。 
  2.3施工监测 
  对双网支护进行检测应当遵循上文所述,在双网支护施工完毕的十天之内进行连续的检测,观察双网支护的变形情况。经过观察我们可以发现,该煤矿工程采用的双网支护相较于其他的支护手段,整体性以及稳定性都更加优良。除此之外,对双网支护进行监测的过程中还应当注重拱角的移近量以及帮底的移近量、顶底的移近量,若这些参数都呈上涨趋势,则说明支护的稳定性有所保障。移近量的变化速度大多数情况下都会由快速到逐渐稳定的势态。 

3 双网支护的效益 
  从该煤矿工程双网支护施工结果来看,双网支护表现出的支护效益十分突出。从支护效果来看,钢筋网的支护效果与U型钢的效果基本相同,但是钢筋网的重量与U型钢同比减少百分之四十,这种重量上的差别在进行双网支护的过程中应当充分利用起来。该煤矿工程中,双网支护使用的钢筋网相较于U型钢,对于材料的使用降低了百分之三十之多,但是钢筋网的抗弯性能却比U型钢突出。因此, 双网支护不仅仅能够起到良好的支护效果,还能够在很大程度上节省材料的使用,节约成本。 
  4双网支护技术在现代煤矿中应用的优势 
  现代煤矿工程中双网支护技术的应用就是我国科学技术与生产的有效结合,对于提高煤矿生产的安全性和可靠性具有重要意义,有效地降低了由于支护失效导致的安全事故概率。通过双网支护技术在煤矿生产过程中的应用,能够充分看出科学技术对于煤矿生产进步的价值。双网支护技术在现代煤矿生产中的应用优势主要体现在以下四个方面。首先,由于双网支护技术具有较快的操作速度,因此双网支护能够及时给煤矿巷道表面提供足够的连续支撑力,从而有效防止由于周边围岩松动而导致的巷道坍塌等现象,从而充分将支护效果體现出来。其次,双网支护结构的表现结构属于连续式多级跨度的双曲拱形结构,与其他支护的表现结构有所差异,这种结构能够实现支架的轻型化、连续化以及立体化特征,从而保证煤矿巷道的稳定性,并且极大地简化的安装过程。再次,双网结构能够有效缓解煤矿巷道的应力,其中起效果的部分为钢筋网壳部分,有助于提高巷道的支护安全性。最后,双网支护还具有较高的经济效益,其与传统支护形式相比,耗费的施工材料较少,不仅对于改善环境有重要意义,同时也能够有效节约煤矿企业的投资成本。 

 5提高双网支护效果的建议  

  5.1注意材料采用与施工质量 
  材料质量和施工水准是煤矿巷道支护的重要影响因素。由于双网支护技术为新兴起的技术之一,虽然已经具备了相对成熟的理论基础,但仍然缺乏足够的实践经验。因此,煤矿巷道工作人员难免会出现各种问题。为此,煤矿企业应当严格把控施工材料的质量规格,同时注重工作人员的实践能力的培养,并且加强对双网支护施工的监督和管理工作,从而有效保证煤矿生产工作顺利进行。 
  5.2提高煤矿工作人员的安全意识 
  煤矿企业的施工现场通常有大量的基层工作人完成施工,因此,煤矿企业应当注重煤矿生产工作的安全意识培训,提倡人们注意安全,维护安全措施,发现差错应当及时汇报并处理,才能更好地保障工作的进行。 
 6 结束语
        煤矿支护可以应对复杂的煤矿作业环境、保证作业安全,是煤矿开采作业必须重视的安全技术措施。在煤矿支护中,双网支护具有很强的适用性,并且其实际支护效果也让人满意,经济效益良好,安全系数高、操作方便、施工简单,在大断面施工中具有很大应用价值。
        参考文献:
        [1] 张建秋. 双网支护技术在现代煤矿支护中的应用研究[J]. 吉林工程技术师范学院学报, 2013, 29(6):77-80.
        [2] 李伟良. 双网支护技术应用研究[J]. 山东煤炭科技, 2016(10):10-10.
     

  [3]徐子章.现代煤矿支护中双网支护技术的应用[J].山西煤炭管理干部学院学报,2015,28(04):9-10.