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试论采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对策马鹏飞

发表时间：2021/5/31 来源：《基层建设》2021年第2期作者：马鹏飞

[导读] 摘要：现如今，随着我国经济技术的发展，工业化发展也不断加强，进一步加深了矿产资源的开采程度，对岩巷围岩的稳定性和支护能力造成严重影响，降低了煤矿开采的安全性。

        河南大有能源义煤公司耿村煤矿河南三门 472431
        摘要：现如今，随着我国经济技术的发展，工业化发展也不断加强，进一步加深了矿产资源的开采程度，对岩巷围岩的稳定性和支护能力造成严重影响，降低了煤矿开采的安全性。在采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定与支护是煤炭产业发展的关键，是确保整个工程能够顺利、安全进行的重要因素。
        关键词：采矿工程；煤矿深部岩巷；围岩稳定；支护对策
        引言
        围岩的结构面和应力状态是影响围岩稳定性的关键因素，煤矿的逐渐挖深很可能会改变围岩的应力状态，容易导致其产生裂缝，并且裂缝程度逐渐增大，不利于围岩的稳定，破坏了其平衡性，需要对其全方面进行分析和研究。因此，为确保采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定性需加强其支护工作，科学合理进行研究，有原则性地采取有效措施，确保工程能够顺利、安全进行。
        1控制围岩稳定性的关键
        1.1根据实际情况考虑围岩的应力减小
        随着煤矿开采的程度加深，围岩的应力会变小，降低了围岩的稳定性，因此需要根据实际情况及时做出调整。若仅仅是对围岩的性质进行单一的支护手段处理，无法阻止巷道围岩的变形，除此以外，同时也伴随着大量的资金投入，其支护成本是相当高的。为了确保经济效益的前提条件，针对围岩应力减小现象应采取可靠、有效的经济措施，可以从围岩应力转移的方向着手，从而改善围岩的稳定性。经过实地考察，相关人员应科学、合理地进行实际分析，选择优良的方案和先进的技术，找准围岩应力的薄弱区进行应力转移工作，从而保障岩巷围岩的稳定性。
        1.2增强围岩强度
        增强围岩的强度关键在于锚杆，在整个的支护措施中锚杆就是起到增强破碎围岩巷道的围岩强度，在锚杆支护能力提高的情况下锚固体的极限强度更大，锚固体的残余强度也更大，从而在此基础上提高了巷道围岩的支护能力，起到有效控制围岩稳定性的效果。增强围岩强度还要注意到对破碎深部岩巷围岩的注浆加固，对破碎围岩的加固可以有效提高锚杆锚固体以及岩体的强度，在注浆时起到隔绝空气和水的效果可以防止围岩收到空气和水的侵蚀，从而起到有效的支护加固效果。在对围岩进行强度增加时要更多注重关键部位的加固，对关键部位进行注浆或者支护加强可以提高锚杆锚固体以及围岩的残余强度，从而有效减缓岩体的变形和破碎，进而起到控制围岩稳定的效果，围岩加固的关键部位在两帮和底角。
        1.3发挥围岩本身承载能力
        在控制围岩稳定性时应该围绕着发挥围岩本身承载能力来进行，这种要求下主要分全断面支护、可缩性支护和二次支护三种。在全断面支护中要求对煤矿深部巷道的围岩的支护做到全方位的要求，因为支护中需要承受的荷载压力都是来自于围岩变形造成的，因此支护需要对巷道的四周全方位进行，对底板的支护也很关键，否则可能会造成底鼓导致整体支护结构的承载能力不足，难以形成有效支护。可缩性支护时针对于当围岩变形压力过大时刚性支护无法适应，难以起到承载效用。巷道支护主体结构采用可缩性支护可以在围岩变形压力过大时，通过可缩让压进而减小支护受力达到稳定支护的效果。对巷道围岩进行二次支护是保持围岩稳定性的要求，由于围岩变形的速度快和巷道变形大的原因，对围岩进行一次支护难以具有持久支护的效应，因此要求进行二次支护。对围岩的二次支护要根据工程监测数据分析结果以最有效的支护时间实施。
        2提高煤矿深部岩巷围岩稳定性的支护对策
        2.1锚杆支护技术
        锚杆的特性主要包括四种，分别是：锚固点高、刚度高、强度高以及预拉力高。

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在实施锚杆支护技术的过程中，要着重对锚杆四个特性的运用予以重视，不同的特性在实际应用过程中发挥的作用也不相同。通过不断提高预拉力，能够使锚固内部岩层离层得到减小，从而在巷道表面建立承载壳结构，或者在巷道顶板位置建立梁结构，将巷道上方的应力向巷道侧面进行转移，有利于对巷道顶板稳定性的维护，并且可以更好地发挥控制片帮的作用；锚杆支护强度较高时，可以做到高阻让压，有利于围岩稳定性的控制；锚固材料组件刚度越高，越有利于扩散螺栓的荷载，同时对于强烈动压有着较好的抵抗作用，能够有效控制巷道围岩的变形。
        2.2注浆锚索加固技术
        注浆锚索加固技术的应用，能够改善围岩的物理学性能，能够使围岩稳定性得到一定程度的提高。在进行围岩加固时，利用注浆的方式充实围岩弱面，能够让其与围岩岩体胶结成为一个整体，使围岩的受压能力以及稳定性得到有效的提高。合理运用注浆锚索加固技术，还能够有利于支护成本的节省，注浆加固支护体位置的不同，产生的作用也存在着一定的差异。同时，利用注浆锚索可以隔离水域空气，能够对围岩缝隙起到较好的密封效果，还可以对围岩缝隙进行填充。通过建立组合拱结构的方式提高围岩的承载范围和承载力，对于破碎围岩也能够起到胶结的作用，有利于围岩整体稳定性的提升。此外，注浆锚索加固技术可以均匀分布支架与喷层的荷载，能够更好地承载受到的应力。
        2.3底板主动卸压
        围岩所承受的压力一般都是集中在底板上面，因此需要对底板进行卸压处理，已减轻对地板所造成的压力。而底板卸压受多方面的因素影响，主要是卸压槽的方向、深度、宽度和形状与开巷的间隔时间等方面，在底板卸压过程中需要将底板的应力进行转移，降低围岩承受的应力，从而避免岩道的变形和损坏。底板主动卸压技术能够调整整个围岩的受压情况，加强其承载力，进而改善煤矿深部岩巷围岩稳定性。
        2.4岩巷帮顶协同支护
        在巷道围岩稳定控制的支护技术中，岩巷帮顶协同技术是通过深部岩巷帮顶实现的，巷道围岩的协同支护理论是对围岩锚固理论、围岩支护理论和围岩承载机理理论和技术的吸收和改善，同时，围岩帮顶协统支护是基于协同的基本原理和方法进行的，在实际的实施中，使各个子系统之间和子系统内部的协同作用得以利用从而产生岩巷帮顶协统支护技术。通过巷道围岩支护系统中各个子系统之间和子系统内部的协同为目标进行锚固参数在设计上的优化，从而提高锚固构件和整个锚固结构的物理学性能，达到协同支护的效果，使巷道围岩锚固结构的应力状态得到有效改善，从而使巷道围岩的应力集中减少使围岩较大变形也得以减少。在深部岩巷帮顶协同技术的基础上可以有效达到提高围岩锚固结构承载能力的目的，同时可以提高锚固结构抗变形的能力和整体结构的稳定性，进而提高巷道围岩稳定技术实施的效果给整个支护技术的实施提供技术上的支持。
        结语
        在煤矿开采作业的不断进展中，深部岩巷围岩的稳定性控制具有重要的作用，对煤矿作业的安全起着直接性的影响，因此在工作过程中，矿业技术人员必须加强对围岩稳定性控制和支护技术的研究，采用多种方式和技术措施来提升支护水平，为煤矿企业的安全生产提供应有的保障。
        参考文献：
        [1]王建峰，张洪亮．煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术[J]．科技传播，2019，16：152+159．
        [2]赵伟，等．深部岩巷主动支护及围岩稳定性控制技术研究[J]．中州煤炭，2019，02：49－52．
        [3]张小磊.煤矿深部岩巷围岩稳定和支护技术探究[J].内蒙古煤炭经济， 2020（34）：48-49.
        [4]蔡峰.深部泵房吸水井硐室群围岩稳定性一体化控制技术[J].煤矿开采， 2020，22（1）：60-64.
        [5]刘立东..基于复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用[J].当代化工研究当代化工研究，2019（7）：138.