熊金波
(江西銅業(yè)股份有限公司永平銅礦,江西 上饒334000)
隨著社會(huì)的發(fā)展,各個(gè)行業(yè)對(duì)金屬的需求量越來(lái)越大。許多金屬礦井的地質(zhì)條件十分復(fù)雜,不但要注意通風(fēng)工作,還要做好空區(qū)的支護(hù)工作[1]。一些金屬礦井的空區(qū)巖石破碎十分嚴(yán)重,傳統(tǒng)支護(hù)方式無(wú)法滿足該段空區(qū)對(duì)安全的要求。對(duì)于傾斜角度較高的礦井,如果頂板強(qiáng)度較差,對(duì)采空區(qū)的穩(wěn)定性將造成很大影響。
這種情況下的金屬礦井采空區(qū)無(wú)法達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn),如果僅僅使用錨桿支護(hù),效果將十分微弱,若想在復(fù)雜地質(zhì)條件中做好采空區(qū)的支護(hù)工作,相關(guān)技術(shù)人員要進(jìn)行進(jìn)一步探究,找到安全有效的支護(hù)方法,可采用聯(lián)合支護(hù)的方式[2]。首先設(shè)置錨網(wǎng),隨后對(duì)采空區(qū)巖壁進(jìn)行灌漿處理,再使用錨桿進(jìn)行聯(lián)合支護(hù),通過(guò)這種方式,即使在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中,也能夠保障采空區(qū)的支護(hù)安全。
對(duì)于金屬礦井采空區(qū)的處理方式有很多種,要根據(jù)每個(gè)礦井的具體情況進(jìn)行采空區(qū)處理。頂板崩落法是一種常見(jiàn)的采空區(qū)處理方式但它具有一定的局限性,例如采空區(qū)面積較大且距離地表很近時(shí),使用這種方式會(huì)使地表沉陷,破壞地表植物,對(duì)周邊居民的生活也會(huì)造成較大影響[3]。
金屬礦井的開(kāi)采不同于其他工作,一定要保證其安全性與嚴(yán)密性,對(duì)支護(hù)工作也將提出更高的要求,當(dāng)采空區(qū)的范圍較大、頂高較高時(shí),既不能采用頂板崩落的方式,也不能隨意采用填充的方式。地質(zhì)條件復(fù)雜的金屬礦井采空區(qū)普遍具有以下特點(diǎn),首先頂板結(jié)構(gòu)易破損,極易造成冒頂事故。多年來(lái),我國(guó)對(duì)金屬礦井的采空區(qū)處理進(jìn)行多次研究,相關(guān)工作者深入探討了多種支護(hù)方法,結(jié)合不同礦井采空區(qū)的特點(diǎn),進(jìn)行實(shí)踐探索,通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)后開(kāi)始投入使用聯(lián)合支護(hù)方式。對(duì)某一段金屬礦采空區(qū)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù),并進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)監(jiān)控,通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀察可以發(fā)現(xiàn),聯(lián)合支護(hù)的效果顯著,采空區(qū)的收縮程度得到很大程度上的減少,使回采工作的安全性得到提高,滿足地質(zhì)條件復(fù)雜的金屬礦井支護(hù)需求。
采空區(qū)工作隨著時(shí)間的推移,頂板周圍巖石的應(yīng)力會(huì)不斷增加,傳統(tǒng)支護(hù)方法無(wú)法承受,導(dǎo)致整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)被破壞,并且一些礦井的開(kāi)采面水分較大,當(dāng)支護(hù)設(shè)備在水中長(zhǎng)時(shí)間浸泡后會(huì)導(dǎo)致老化等現(xiàn)象,長(zhǎng)此以往,會(huì)使支護(hù)設(shè)備損害,失去原有的保護(hù)效果,聯(lián)合支護(hù)方式較好的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)支護(hù)方法的缺點(diǎn),有效減少金屬礦井施工的安全隱患。
很多金屬礦井的地質(zhì)條件都十分復(fù)雜,對(duì)采空區(qū)的支護(hù)工作就提出更高的要求。多年來(lái),對(duì)支護(hù)方式與其在金屬礦采空區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行大量研究,制定出聯(lián)合支護(hù)方法,有效保證金屬礦井工作的安全性,也最大程度上減少礦井對(duì)地表環(huán)境的污染。傳統(tǒng)支護(hù)方式只使用錨桿,但是錨桿對(duì)一些復(fù)雜環(huán)境下頂板形成的支護(hù)效果十分不理想,聯(lián)合支護(hù)方式則將錨網(wǎng)、錨桿與錨索相結(jié)合,形成統(tǒng)一的聯(lián)合支護(hù)系統(tǒng),對(duì)頂板進(jìn)行有效加固,從一定程度上減少冒頂事故的發(fā)生,頂板分級(jí)和特點(diǎn)如表1所示。
表1 頂板分級(jí)和特點(diǎn)
在金屬礦井的開(kāi)采過(guò)程中,由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響,會(huì)采用不同的落煤方式,隨著開(kāi)采工作的進(jìn)行,必需要做好聯(lián)合支護(hù)工作。金屬礦井的采空區(qū)支護(hù)工作是整個(gè)開(kāi)采工作的重中之重,對(duì)礦井安全有著重要的作用。
除此之外,采空區(qū)聯(lián)合支護(hù)方法還要做好驗(yàn)收工作,嚴(yán)格遵守相關(guān)制度。具體聯(lián)合支護(hù)的應(yīng)用需要用到許多工具,在設(shè)置錨桿時(shí)首先要進(jìn)行鉆孔作業(yè),最常用到的工具就是風(fēng)煤鉆,在錨桿的設(shè)置過(guò)程中應(yīng)注意錨桿露出長(zhǎng)度不得大于5cm,錨桿設(shè)置需要遵循一定規(guī)律,普遍是從前到后、從上到下的順序進(jìn)行。
錨桿與錨網(wǎng)可以同步進(jìn)行設(shè)置,聯(lián)合支護(hù)前要做好規(guī)劃工作,率先確定錨桿設(shè)置的大概位置,錨桿設(shè)置要注意盡量躲避在裸露的礦體處,同時(shí)要注意錨桿之間的距離。完成一個(gè)施工鉆眼后,需要使用專用掃眼器將孔內(nèi)粉塵掃凈,把藥卷放置于孔內(nèi),隨后把錨桿攪拌頭側(cè)插入孔內(nèi),并使用風(fēng)煤鉆使錨桿在孔內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),當(dāng)操作完成后,在錨桿末端安裝托盤螺母。向錨桿施加一定應(yīng)力,避免因煤壁變化對(duì)其造成的損壞,并對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行循環(huán)作業(yè),以達(dá)到聯(lián)合支護(hù)的效果[4]。
我國(guó)金屬礦井眾多,每一處礦井的地質(zhì)條件都有所不同,面對(duì)一些地質(zhì)條件復(fù)雜的金屬礦井,要采取有效的防護(hù)措施,避免造成重大的人身傷害與巨大的財(cái)產(chǎn)損失[5]。
對(duì)于采空區(qū)聯(lián)合支護(hù)方法的研究,能夠有效避免冒頂事故的發(fā)生。目前聯(lián)合支護(hù)方法多采用錨網(wǎng)、錨桿以及錨索共同加固,對(duì)頂板分級(jí)進(jìn)行研究分析,制定出切實(shí)可行的支護(hù)方案。
聯(lián)合支護(hù)方法的應(yīng)用對(duì)復(fù)雜條件下金屬礦采空區(qū)起到了重要的保障作用,但目前我國(guó)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)與方法還存在許多不足之處,需要相關(guān)工作人員在實(shí)踐過(guò)程中不斷探索與完善,使我國(guó)金屬采礦工作安全系數(shù)得到提高。