摘 要:煤礦井巷擔(dān)負(fù)著提升、運輸、通風(fēng)等功能,因此在煤礦生產(chǎn)中占有重要地位。但是由于受采掘生產(chǎn)的影響和地壓的作用的影響,可能會使巷道出現(xiàn)變形,維護(hù)起來相當(dāng)困難。本文首先介紹了煤巷的維修維護(hù)技術(shù),重點論述巖巷的維修維護(hù)技術(shù)。
關(guān)鍵詞:煤礦;巷道維修;技術(shù)探析
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.051
1 煤巷的維修維護(hù)技術(shù)
1.1 煤巷架棚巷道的維修維護(hù)技術(shù)
一是處理架棚巷道片幫的技術(shù)。①木垛技術(shù)。對于不嚴(yán)重的巷道片幫,巷道中擠入煤矸、壓折柱腿、冒頂出現(xiàn)在片幫一邊的情況下,首先將一根頂柱打在頂梁下端,然后清理矸石和更換柱腿,以及將木垛通過木料架設(shè),通過荊笆和背板背好支架且將頂柱去掉。②撞楔技術(shù)。嚴(yán)重片幫出現(xiàn)在巷道一邊且不斷擴大化的情況下,能夠應(yīng)用撞楔法。首先在片幫區(qū)域應(yīng)用理想的柱腿,將斜撞楔(大概1.4m)打上,然后將頂柱打在頂梁下面,以及更換柱腿。要注意背嚴(yán)支架幫、頂,根據(jù)順序維修好支架。
二是處理冒頂?shù)募夹g(shù)。巷道冒頂通常會阻礙生產(chǎn)的順利進(jìn)行,也不利于確保生產(chǎn)安全性。應(yīng)結(jié)合冒頂?shù)姆秶鷳?yīng)用適宜的處理對策,在直接頂冒落的情況下,應(yīng)在處理煤矸之后架棚支護(hù)的技術(shù)。在大范圍冒頂?shù)那闆r下,且在偽頂下施工的時候,應(yīng)實施預(yù)先控制頂板的技術(shù)加以解決。具體的處理技術(shù)是超前鉆預(yù)先控頂技術(shù)。在大冒頂發(fā)生在架棚巷道并不適宜將煤巖出凈的情況下,先是結(jié)合巖石電鉆等小鉆機往冒頂前端打鉆,對鉆桿進(jìn)行預(yù)埋,從而對冒頂范圍上面的冒落的煤矸進(jìn)行控制。需要注意的問題是:首先對冒頂區(qū)之后的支架進(jìn)行加固,保障施工者的安全,然后在近距離冒頂區(qū)的首架可靠的棚梁頂通過200mm——300mm的間距混著扇形往上方和前面打鉆,且在頂部留鉆桿,最終將新型的支架敷設(shè)在鉆桿的下面,確保其在冒頂范圍通過。并且,冒落的頂板也能夠應(yīng)用超前錨桿進(jìn)行控制。
1.2 煤巷錨網(wǎng)梁支護(hù)巷道的維修維護(hù)技術(shù)
這種巷道屬于主動支護(hù),通常支護(hù)綜采放頂煤工作面的兩巷,隆起底板、頂板下沉、增加圍巖表面位移、內(nèi)移兩幫、片幫都是其表現(xiàn)的變形。為此,需要進(jìn)行下面的處理:
一是在未曾嚴(yán)重破壞固有支護(hù)的情況下,應(yīng)實施放頂幫煤卸載的技術(shù)。將金屬網(wǎng)剪開,通過長鉆具或工具松動爆破之后的煤,在冒落之后進(jìn)行支護(hù)。并且上緊錨桿和連接金屬網(wǎng)。倘若孔洞出現(xiàn)在煤體,需要實施加托板的對策,以及補打錨桿,從而實現(xiàn)更加理想的支護(hù)效果。
二是在固有錨桿支護(hù)失去功能,單純的維護(hù)較難達(dá)到理想成效的情況下,應(yīng)實施維修,首先將一些煤體卸載掉,恢復(fù)巷道初期的形狀,然后在支護(hù)中應(yīng)用金屬工字鋼支架的架棚。
三是巷道發(fā)生冒頂?shù)那闆r下,應(yīng)結(jié)合圍巖的冒落高度和可靠性實施相應(yīng)的解決對策,一般在處理中應(yīng)用裝木垛架棚的技術(shù)。對于煤巷支護(hù)是錨網(wǎng)梁的情況下,通常應(yīng)用錨梁支護(hù)維修技術(shù)。
2 巖巷的維修維護(hù)技術(shù)
2.1 巖巷的擴幫維修技術(shù)
維護(hù)巷道是不改變巷道的基礎(chǔ)外形、大小等,只是加固支護(hù)巷道。修復(fù)巷道是改造一些失去部分功能或者是全部功能的巷道。維修巖巷通常是加固支護(hù)擴巷(刷幫、挑頂、臥底)以及加固支護(hù)冒頂。上述的對策難以使巷道的作用修復(fù)的情況下,需要應(yīng)用獨特的維修技術(shù),像是掘替代巷道等。
在有著修復(fù)功能和修復(fù)可能性的巷道適宜擴巷維修。這種巷道會發(fā)生頂板下沉、巷幫裂開、底鼓等較大位移,進(jìn)而減小巷道斷面,這會導(dǎo)致通風(fēng)、輸送、行人等都難以實現(xiàn)基礎(chǔ)的安全生產(chǎn)需要。為此,應(yīng)重視下面幾點:一是爆破擴巷。①垂直巷壁淺孔小炮剝幫。該技術(shù)的特點是根據(jù)擴幫量通過淺眼進(jìn)行鑿巖,裝藥少、放炮小,進(jìn)而確保擴幫之后的巷道符合標(biāo)準(zhǔn)。②平行巷壁深孔剝幫。該技術(shù)的特點是順著巷道應(yīng)用深炮孔進(jìn)行裝藥,再進(jìn)行爆破擴幫。應(yīng)當(dāng)明確的是,在進(jìn)行爆破的時候,務(wù)必實施間隔裝藥的手段以及對各個孔的裝藥多少進(jìn)行控制,進(jìn)而確保巷道的擴幫會受到爆破應(yīng)力的制約。
二是臨時支護(hù)。在維修巷道的時候,務(wù)必注重臨時支護(hù)。這是因為爆破之后的老巷因為破碎和松散而導(dǎo)致支護(hù)喪失,存在冒落的現(xiàn)象,務(wù)必實時地加以控制。維修巖巷的臨時支護(hù)種類是錨桿支護(hù)、架棚、噴漿、點柱等。對于比較完整、圍巖松散比較輕的情況,能夠?qū)嵤╁^桿、點柱等對幫、頂進(jìn)行維護(hù),然后開展永久性的支護(hù)。對于擴幫之后幫、頂圍巖破碎和松散以及容易片幫、冒頂?shù)那闆r,應(yīng)在臨時支護(hù)中應(yīng)用支架,然后實施一些維護(hù)技術(shù)。
三是永久支護(hù)加固。維修和加固巖巷的目的是為了長期地保持巷道的功能。采礦生產(chǎn)實踐證實,在三次擴幫維修支護(hù)的巷道圍巖破碎嚴(yán)重,這樣再進(jìn)行維修比較難。因此,需要保持在三次以下的巷道維修期。
2.2 巖巷的維護(hù)技術(shù)
巖巷遭受破壞變形的主導(dǎo)要素是采動。而加固支護(hù)巷道圍巖是避免破壞巷道和控制圍巖破壞的基本方式。加固支護(hù)巷道在沒有本質(zhì)破壞的巷道適宜,也就是適宜不制約煤礦生產(chǎn)安全、沒有失去基礎(chǔ)作用、小變形量的硐室或巷道的部分巷道范圍。
根據(jù)回采工作面跟巷道的采動時空聯(lián)系,通常劃分為采后加固和采前加固。采前加固在沒有采掘工作面之前,根據(jù)圍巖的特點、推進(jìn)工作面的速度、煤層間的巖柱,配合檢測的礦壓信息,簡單地強化支護(hù)底部巖巷。錨網(wǎng)噴支護(hù)加固技術(shù)適宜應(yīng)用于具備較為可靠圍巖、未曾受到采動制約的巖巷。因為實際生產(chǎn)中往往在沒有加固就會發(fā)生跨采的情況,所以在出現(xiàn)工作面跨采之后,受到采動制約的巷道圍巖業(yè)已遭受到了破壞和變形,碎脹和裂隙會出現(xiàn)在圍巖表面,這降低了圍巖的可錨性,應(yīng)用一般的錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)較難實現(xiàn)加固的需要。面臨的裂隙使施工的難度系數(shù)提升,這會導(dǎo)致難以安裝錨桿、塌孔、卡釬等出現(xiàn)在鑿巖的過程中,務(wù)必實施全面加固的技術(shù)。
錨注加固技術(shù)是針對圍巖的變形情況實施預(yù)注漿充填加固,以使圍巖的物理力學(xué)參數(shù)提升,提高可錨性和錨固力,在立足于注漿加固的條件下可以通過新的支護(hù)材料(強度高的樹脂錨索、錨桿)實現(xiàn)加固。在實踐中應(yīng)用錨注加固技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的成效。
3 結(jié)論
綜上所述,礦井巷道維修受多種因素的影響。在具體的礦井巷道維修中,要結(jié)合礦井巷道的實際,綜合多方面因素進(jìn)行巷道維修,從而實現(xiàn)礦井巷道礦井維修效果的最優(yōu)化, 礦業(yè)企業(yè)的效益最大化。
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作者簡介:韓圣寧(1989-),男,山東鄒城人,本科,助理工程師,從事煤礦工程(巷修)技術(shù)管理工作。endprint