采礦工程中煤礦深部巖巷圍巖穩定研究范文

本站小編為你精心準備了采礦工程中煤礦深部巖巷圍巖穩定研究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:

采礦工程中煤礦深部巖巷圍巖的穩定性和支護關乎煤礦相關產業的發展，本文通過對控制圍巖穩定性關鍵的介紹分析了控制圍巖穩定性的支護技術。

關鍵詞:

圍巖穩定性;支護技術

隨著我國工業發展對煤礦資源需求的不斷增加，煤礦資源的開采深度越來越深入，在開采由淺入深的情況下巷道常常會變形或底鼓，這都大大影響了巷道圍巖的穩定性，也給開采工作帶來不安全因素。控制圍巖的穩定性是保證煤礦開采順利進行的要求。影響圍巖穩定性的主要是圍巖的結構面，因此，控制圍巖穩定性要求對圍巖的結構面和應力狀態進行研究。隨著煤礦深挖的進行，圍巖體所受的應力狀態發生變化，應力變化后會使圍巖的劣化程度變快，圍巖體產生裂縫會不斷擴散，從而影響到圍巖的穩定性。因此，保護圍巖的穩定性要求在深部煤礦開采中注意做好支護工作。對圍巖穩定性進行支護也需要遵循一定的原則，在科學合理性的基礎上進行。

1控制圍巖穩定性的關鍵

1．1圍巖周圍應力的減小控制圍巖穩定性的要從圍巖的實際情況出發，針對煤礦中的高應力巷道，如果單從圍巖性質著手單純地采用支護手段則可能難以有效控制巷道圍巖變形，同時單純的以支護技術采用為方法也可能帶來形成較高的支護成本。因此，對圍巖穩定性控制中的圍巖應力減小方向采取措施時要注重從圍巖應力轉移的角度出發，從而有效控制圍巖穩定性。減小圍巖應力的方法具有科學合理性，它是在現階段采礦技術的基礎上進行合理化改進，在相應的位置構建圍巖軟弱區對巷道圍巖的應力進行轉移，從而實現巷道圍巖穩定性的控制。

1．2增強圍巖強度增強圍巖的強度關鍵在于錨桿，在整個的支護措施中錨桿就是起到增強破碎圍巖巷道的圍巖強度，在錨桿支護能力提高的情況下錨固體的極限強度更大，錨固體的殘余強度也更大，從而在此基礎上提高了巷道圍巖的支護能力，起到有效控制圍巖穩定性的效果。增強圍巖強度還要注意到對破碎深部巖巷圍巖的注漿加固，對破碎圍巖的加固可以有效提高錨桿錨固體以及巖體的強度，在注漿時起到隔絕空氣和水的效果可以防止圍巖收到空氣和水的侵蝕，從而起到有效收稿日期:2016－01－08作者簡介:杜劍(1984－)，河南新安縣人，畢業于河南理工大學采礦工程專業，助理工程師，義馬煤業集團公司總調度室工作。的支護加固效果。在對圍巖進行強度增加時要更多注重關鍵部位的加固，對關鍵部位進行注漿或者支護加強可以提高錨桿錨固體以及圍巖的殘余強度，從而有效減緩巖體的變形和破碎，進而起到控制圍巖穩定的效果，圍巖加固的關鍵部位在兩幫和底角。

1．3發揮圍巖本身承載能力在控制圍巖穩定性時應該圍繞著發揮圍巖本身承載能力來進行，這種要求下主要分全斷面支護、可縮性支護和二次支護三種。在全斷面支護中要求對煤礦深部巷道的圍巖的支護做到全方位的要求，因為支護中需要承受的荷載壓力都是來自于圍巖變形造成的，因此支護需要對巷道的四周全方位進行，對底板的支護也很關鍵，否則可能會造成底鼓導致整體支護結構的承載能力不足，難以形成有效支護。可縮性支護時針對于當圍巖變形壓力過大時剛性支護無法適應，難以起到承載效用。巷道支護主體結構采用可縮性支護可以在圍巖變形壓力過大時，通過可縮讓壓進而減小支護受力達到穩定支護的效果。對巷道圍巖進行二次支護是保持圍巖穩定性的要求，由于圍巖變形的速度快和巷道變形大的原因，對圍巖進行一次支護難以具有持久支護的效應，因此要求進行二次支護。對圍巖的二次支護要根據工程監測數據分析結果以最有效的支護時間實施。

2煤礦深部巖巷穩定性控制支護技術

2．1錨桿支護技術錨桿支護技術的關鍵在于錨桿所具備的四個方面的特性，在錨桿支護技術實施中要從錨桿特性著手針對性地進行支護措施實施。高預拉力、高強度、高剛度和高錨固點在錨桿支護技術應用中具有不同的作用。在預拉力提高到一定程度時，可以在減小或錨固范圍內的巖層離層的同時，在巷道頂板形成梁結構或在整個巷道表面形成承載殼結構，從而使巷道上方的應力轉移到巷道側面，起到維護巷道頂板穩定性和對片幫的控制作用。錨桿支護技術的高強度特點可以實現高阻讓壓的工作狀態，對控制圍巖穩定性具有實際意義。高剛度材料組件可以促進螺栓載荷的擴散，且可以承受強烈動壓的影響，起到對巷道圍巖變形的有效控制。

2．2注漿錨索加固注漿錨索加固技術是從實際技術實施中得出的改善圍巖物理學性能，提高圍巖穩定性的方法。圍巖的加固時利用注漿方法把圍巖的弱面充實，使其和圍巖的巖體膠結成為一個整體，從而提高圍巖的整體的穩定性和承受壓力的性能。在實際技術的實施中，注漿錨索加固在起到應有效果的同時還可以降低支護成本。通過對支護體不同部位的注漿加固可以起到不同的作用，注漿錨索具有密封圍巖縫隙使其隔離空氣和水的作用，還可以將松散破碎圍巖膠結提高圍巖整體性穩定性的優點;注漿錨索加固可以使荷載均勻作用在噴層和支架上能夠承受應力集中帶來的壓力;對圍巖縫隙的充填形成多層組合拱結構，起到擴大承載有效范圍提高承載能力的作用;注漿錨索加固可以使錨桿變長使多層組合拱形成整體，提高支護結構的穩定性;注漿的方法會使支護結構面加大，降低了整個支護結構中產生的應力，可以承受更大荷載，提高了支護結構的穩定性和承受能力。

2．3底板主動卸壓卸壓槽的方向、深度、寬度和形狀與開巷的間隔時間都能使影響卸壓能力的因素，底板主動卸壓技術的應用主要是通過地板中部卸壓槽使底板應力分布產生改變，使底板應力想圍巖深層轉移，這種方法可以使巷道淺部圍巖承受的應力減少，通過淺部圍巖承受應力的減小可以起到控制巷道變形和毀壞，使巷道圍巖的承受能力得到增加。這種情況是巷道圍巖深部承載力得到調動，從而使巷道圍巖的承載力得到加強。

2．4巖巷幫頂協同支護在巷道圍巖穩定控制的支護技術中，巖巷幫頂協同技術是通過深部巖巷幫頂實現的，巷道圍巖的協同支護理論是對圍巖錨固理論、圍巖支護理論和圍巖承載機理理論和技術的吸收和改善，同時，圍巖幫頂協統支護是基于協同的基本原理和方法進行的，在實際的實施中，使各個子系統之間和子系統內部的協同作用得以利用從而產生巖巷幫頂協統支護技術。通過巷道圍巖支護系統中各個子系統之間和子系統內部的協同為目標進行錨固參數在設計上的優化，從而提高錨固構件和整個錨固結構的物理學性能，達到協同支護的效果，使巷道圍巖錨固結構的應力狀態得到有效改善，從而使巷道圍巖的應力集中減少使圍巖較大變形也得以減少。在深部巖巷幫頂協同技術的基礎上可以有效達到提高圍巖錨固結構承載能力的目的，同時可以提高錨固結構抗變形的能力和整體結構的穩定性，進而提高巷道圍巖穩定技術實施的效果給整個支護技術的實施提供技術上的支持。

3結語

現階段，對煤礦深度巖層的開采要求深度巖層巷道圍巖具有一定的穩定性，這樣才能保證煤礦開采工作的順利進行。對圍巖穩定性的控制要在一定的原則基礎上進行，需要注重圍巖穩定控制中的關鍵點以及圍巖穩定控制支護技術，才能使巷道圍巖穩定性有一定保障。

參考文獻:

［1］王建峰，張洪亮．煤礦深部巖巷圍巖控制理論與支護技術［J］．科技傳播，2011，16:152+159．

［2］趙偉，等．深部巖巷主動支護及圍巖穩定性控制技術研究［J］．中州煤炭，2015，02:49－52．

作者：杜劍 單位：義馬煤業集團公司