煤矿巷道支护的难题与对策探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-07-10
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煤矿巷道支护的难题与对策探讨

谷国锋

黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司新立煤矿(黑龙江 七台河  154600)

摘  要:巷道支护在煤矿开采中是比较关键的一个步骤,对于煤矿开采安全具有决定性作用,对煤矿开采人员生命财产安全产生直接影响。随着近年来逐渐消耗煤炭资源,煤炭开采呈现出深度发展特点,对煤矿巷道支护技术的要求和标准不断提高。本研究结合煤矿巷道支护难题及应对策略开展了较为深入地探究。

关键词:巷道支护;支护难题;应对策略

1. 前言

国家及煤矿对煤矿巷道支护技术的发展较为关注,煤炭资源在新时代进入深部开采后,煤矿开采人员面临开采环境和地质难题日益复杂,煤矿巷道支护问题不断增多,若不能及时进行解决,将对煤矿开采人员安全及煤矿经济效益产生直接影响。本研究结合煤矿巷道支护难题,基于煤矿巷道支护发展现状,提出针对性的应对策略,对于煤矿巷道支护难题的有效解决,确保煤矿开采人员安全具有重要作用。

2. 煤矿巷道支护技术

2.1 煤矿巷道支护技术研究的必要性

煤矿在地下和深井中开采需煤矿巷道,煤矿开采离不开煤矿巷道的畅通和稳定,有力保障煤矿安全和高效开采。随着新时代煤矿开采的发展,一定要重视煤矿巷道支护技术,为煤矿安全开采和生产提供重要保证。因此,研究煤矿巷道支护技术非常必要。

2.2 煤矿巷道支护技术研究的重要价值

研究煤矿巷道支护技术具有重要价值,本研究基于此开展相关研究。

2.1.1 煤矿巷道支护技术研究可使煤矿提高开采效率

煤炭作为不可再生资源,开采利用后不可能再生。在人类生活中煤炭不可缺少,不管是人类日常生活还是工业发展,都占据重要地位。针对不可再生的煤炭,在挖采利用后,欲再次开采利用,一定要深入发展。随着新时代下不断利用的煤炭资源,需煤矿巷道支持,为煤炭开采提供重要途径,使煤炭资源确保开采效率。对煤矿巷道支护技术研发提高重视,可保护煤矿巷道及煤炭资源开采通道,为煤炭开采效率提供重要保证。

2.1.2 煤矿巷道支护研究可使煤矿开采提高安全性

煤矿巷道支护研究为煤矿开采安全性提供重要保证,随着煤矿开采的加深,煤矿巷道在地质深处面临的地质环境日益复杂。若不能深入探索地质环境,无法研究与煤矿巷道相适应的支护技术,导致煤矿巷道建设与地质环境之间产生不融合的问题,对煤矿巷道安全产生直接影响,甚至引发安全问题及煤炭企业经济发展。

2.1.3 煤矿巷道支护技术研究可为煤矿开采人员安全提供保障

煤矿巷道支护技术研究与煤矿开采人员安全之间具有比较密切的关系,可为煤矿巷道安全提供重要保证。对煤矿支护巷道围岩变形特征提高重视,并基于此特征提出煤矿巷道支护技术及应对策略,可提高煤矿巷道安全稳定性,在煤矿开采中保护煤矿开采人员安全。

3. 煤矿巷道支护难题

3.1 高应力巷道

针对煤矿巷道而言,较高的围岩应力将产生危害,若围岩应力比围岩强度高,将对煤矿巷道稳定性产生影响,导致破坏煤矿巷道。分析高应力巷道及破坏特征,较深入地进行了阐述。一是巷道围岩受高地应力的影响将产生由脆性变形向塑性变形转变;二是高地应力长时间对巷道围岩的影响,巷道围岩将产生明显的流变特性,大范围产生积累变形。导致明显增强控制巷道围岩的难度;三是针对较脆弱的围岩而言,长时间受高应力的影响,将使围岩增强冲击性。危害较大,摧毁围岩,对煤矿巷道安全产生影响。

3.2 软岩巷道

针对软岩巷道开展研究发现,巷道的主要特征是迅速变形、巨大变形量。在建设活动中软岩巷道常产生破坏特征和建设难题,一是软岩巷道快速变形。针对地质角度和深度开展研究,结果发现围岩来压较快。开挖某软岩巷道后,常产生以下情况:工作人员和巷道支护人员没有采用支护措施,巷道围岩已产生变形,对于巷道断面面积产生直接影响,对软岩巷道建设产生影响。二是软岩巷道的特征是较大变形量、明显流变性。表明软岩巷道建设中,巷道产生变形难以收敛。三是外界因素对软岩巷道有较大影响,在建设中常受到风、水及外界压力等因素的影响。

3.3 冲击地压巷道

分析冲击地压巷道可见冲击地压巷道的主要特征为,一是冲击地压巷道剧烈的来压,换而言之,当来到冲击地压时,将使巷道在较短时间内发生崩塌。二是冲击地压巷道具有较强的突发性。换而言之,来临的冲击地压前征兆不明显,通常条件下,工作人员和技术人员难以发现,将突然来临和发作。三是冲击地压巷道具有较大的破坏性。来临的冲击地压将使冲击能量释放,使巷道被摧毁,煤岩体发生脱落,进而将巷道口堵塞,导致人员伤亡和破坏设备的情况。

4. 煤矿巷道支护对策

4.1 高应力巷道支护对策

针对高应力巷道建设和支护而言,主要的方式有三种,可提供高效安全的高应力巷道支护对策,使高应力巷道确保安全稳定,对于煤矿开采质量和效率具有一定促进作用,高应力巷道支护核心是降低围岩应力。一是煤矿巷道工作人员和技术人员可利用对巷道选址,使围岩应力降低。换而言之,在煤矿巷道建设中,相关技术人员和工作人员应有效勘探地质条件,经勘探和比较地质条件,选择较好地质条件的地域构建煤矿巷道。在源头上使围岩应力降低。二是煤矿巷道支护人员和工作人员降低围岩应力可采用人工卸压方式。诸如工作人员采用松动、跨巷回采等卸压方式。三是煤矿巷道支护人员和工作人员可采用对巷道内支护的加强策略。主要是在巷道建设中,相关人员和技术人员采用钢管混凝土、工字钢、U型钢等,将其向煤矿巷道围岩表面支护。该措施可有效抵抗围岩内部应力及变形。其本质是在巷道建设中,对围岩变形破坏采取加强围岩承载能力方式应对。

4.2 软岩巷道支护对策

针对建设中软岩巷道破坏,一是煤矿巷道支护人员和相关工作人员的选址应科学。在软岩巷道建设中探究和选择软岩巷道支护断面,一定要处于软岩地层中,选择的软岩巷道处于较好岩性的软岩区,选择圆形和拱形断面的软岩巷道。二是工作人员和技术人员对增强围岩强度提高重视。深入研究软岩特征可见,与其他岩层软岩相比达不到较高的强度,导致支护困难。因此,工作人员应对围岩整体强度建设提高重视。

4.3 冲击地压巷道的支护对策

对冲击地压巷道支护一定要先明确冲击地压巷道问题及破坏特征,基于此深入研究冲击地压巷道支护的应对策略。一是技术人员和工作人员在巷道选址中应尽量将高应力区避开。由于高应力区冲击地压具有较强的破坏性。二是技术人员和工作人员应改性巷道围岩。应采取相关技术措施,减弱围岩冲击的倾向性,使围岩增强完整性及抗击力。

5. 总结

综上所述,煤矿巷道建设对于煤矿开采安全及煤矿经济效益具有重要作用,在一定程度上对国家经济发展产生直接影响。煤矿不仅要对经济发展关注,还要勇于承担社会责任,对煤矿巷道支护的发展提高重视,投入更多资源研发煤矿巷道支护技术,使煤矿巷道支护难题得到解决,为保护煤矿人员安全及高效开采发挥重要作用。

参考文献:

[1] 李程.浅析煤矿巷道掘进支护技术存在问题及对策措施[J],能源技术与管理,2019.10

[2] 王跃伟.建筑工程基坑支护施工研究[J],建材发展导向,2020.8

[3] 郭国平.煤矿巷道支护技术的应用及发展[J],中国矿山工程,2018.21

[4] 杨存清.煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析[J],山东煤炭科技,2019.11

[5] 王丽霞.我国煤矿巷道支护技术的现状及发展趋势[J],中国集体经济,2018.14