金良栋
贵州盘江马依煤业有限公司561601
摘要:
矿产资源的开发和利用对我国经济发展具有重要的促进作用,随着资源的长期开发和利用,对深层矿产资源的挖掘和开采是矿产事业的发展趋势。在深层的矿层结构中,软岩物质具有显著的非线性软岩力学特征,所以矿产开采企业需要深入的研究巷道支护技术,并解决支护施工过程中的问题。随着深部矿产资源开采工作的深入和发展,深部巷道支护的问题凸显出来,严重制约矿产资源的开发事业的发展,导致整个矿产开发工作缺乏稳定性,并蕴藏着一定的安全风险。本文针对巷道的支护技术加固原理进行分析,同时阐述了锚注技术的应用原理和效果,通过对软岩巷道变形特征进行深入分析,积极地应对支护技术应用过程中存在的问题,深入研究深部软岩巷道支护技术,加强技术的创新与优化,有利于矿产开发企业成本的节约,取得良好的支护效果,为相关企业软岩巷道支护问题的解决提供参考。
关键词:矿产开发;深部软岩;巷道支护技术;研究
引言:随着社会经济的进一步发展,我国不同生产行业得到了进一步的扩大和发展,经济的发展离不开对矿产资源的利用和开发,近些年来,人们大量的开采矿产资源,导致资源总量减少[1-2],很多矿产资源属于不可再生资源,地表浅层的矿产资源可利用空间逐渐变小,面对这种情况,相关矿产资源开采事业单位开始深部矿产资源的开发,进入地表以下深度矿产资源的开发阶段。据相关部门的数据统计分析,我们了解到,我国很多地区的煤矿开采公司已经深入地下1千米左右进行深部矿产资源开发,深部矿产资源的分布具有一定的特点,在岩层结构中富含大量的软岩物质,具有明显的软岩特征[3],所以导致巷道结构处在不断变化过程中,给深部煤矿开采工作带来一些不可控的安全问题,在目前矿产开采过程中,技术问题已经成为制约煤矿行业发展的关键,煤矿开采工作中,巷道变形是主要的安全影响因素之一,所以相关煤矿开采企业,于软岩巷道稳定性问题的研究是工作重点,在未来的深部矿产资源开发中,需要技术人员进一步开展技术的优化和创新[4],不断提升深部软岩结构的稳定性。
1深部软岩巷道支护技术分析
1.1深部软岩巷道支护形式分析
砌碹结构主要构成是利用水泥和砂浆材料通过凝固石料而成的具有一定承载压力功能的承载物体,形状多数呈拱形,具有封闭式特点,当围岩出现形变时,可以承载变形压力,大量的工程实践表明,砌碹的承载强度会随着围岩的荷载量增加而变大,近些年来,矿产开发深度逐渐增加,在砌碹应用过程中,出现了很多问题,很多砌碹物体很难满足软岩矿井作业的要求,由于自身承载力问题,很容易出现承载力不足,出现砌碹体破损的现象发生,在矿产工程进行过程中,由于环境地质问题,导致软岩巷道无法应用砌碹技术,而金属架构又属于被动支护范围,所以采用围岩表面支架技术,来实现外力支护效果。金属架又分为钢性支架和可缩性支架,结合力的作用原理,可以有效的防治围岩变形,同时大大提升了软岩的适应效果,随着矿产勘探深度的增加,支护技术难度要求更高,所需要的费用也随之增加,而支护技术研究进展不大,在这样的情况下,仅凭增加支护钢度已经无法满足深部软岩巷道变形工作的需要求。
1.2锚索锚杆联合支护技术
锚索锚杆联合支护技术具有一定的牢固性,它可以实现在巷道表面增加作用力,同时还可以对巷道的围岩内部形成相互作用关系,摸索猫杆联合技术应用过程中,最常用的是锚喷支护技术,通过利用锚杆和喷射混凝土,形成对围岩的支护作用,锚杆主要运用金属材料制作而成,利用特定的支付形式作用于巷道周围的岩石结构中,可以有效的防止岩体变形,整个技术具有一定的特点和优势,不但可以有效的约束岩体周围物质防止变形,同时还具有一定的经济性和封闭性优点,在软岩巷道支护工作中,受到施工因素的影响和制约,锚固材料本身的限制因素,导致联合支护技术效果不够理想,缺乏实用性,随着科学技术的进步与发展,锚索锚杆联合支护技术得到了一定的完善和优化,利用特殊材质做成锚杆可以有效地避免上述问题的发生,在大量的深部软岩巷道支护工作中,发挥着良好的效果,具有广阔的应用前景。
1.3锚注加固技术分析
锚固加固技术主要作用在巷道围岩的周围,这种技术主要作用是分散围岩周围的应力状态,在一定程度上提高了围岩的力学性能,在一些破碎的围岩结构中,通过巷道注浆技术的应用,使破碎的岩石结构重新组合,形成具有一定承载力的整体,通过结构与巷道支架共同作用,可以有效地减轻支护承受的负重和压力,软岩巷道注浆技术可以有效地封闭软岩间的缝隙,避免水气的侵入,影响整体受压效果,对岩石整体外部形成具有一定保护作用的浆质层,可以有效地防止自然灾害中的水侵袭和风化作用,确保了围岩的强度和稳定性。这种技术在一些施工困难的工程中应用广泛,对提高软岩的承载能力具有重要的促进作用,技术效果十分明显,应用前景十分广阔。
2锚注加固技术的原理
锚注加固技术主要分为两个应用方面,首先是通过对围岩缝系进行注浆,加固围岩破碎体,并实现阻绝外部的空气和水,避免了大自然的风化作用,很大程度的提升了围岩结构的稳定性,从而提升了围岩承载压力的能力,受到围岩圈松动的影响,围岩强度和破碎岩体的弹性模量值有所降低,所以很容易造成围岩强度变化出现变形。其次,锚注加固技术可以实现破碎围岩的粘结,从而有效的提升了围岩的粘聚力,使弹性模量值有所增加,所以通过注浆可以提升整个破碎围岩的承载力,对围岩体的稳定性提升具有促进作用,锚注加固技术主要分为锚喷支护和注浆技术,注浆技术对岩层缝隙进行填充,使整个支护整体效果更加明显,有效的提升了支护效果,同时也提升了围岩的最大承载能力和范围。
结论:通过以上关于深部软岩巷道支护技术研究,我们采用注浆锚索和锚杆加固技术对软岩巷道进行支护加固处理,通过技术时间应用分析,有效的提升了软岩围岩巷道的承载能力,讲传统的被动支护转化成主动支护,技术应用性能更强,运用注浆封闭技术,可以对围岩破碎体进行加固,提升围岩完整性。技术人员应该不断对深部软岩巷道支护技术进行技术创新和研究,对提升矿产深部开采事业的安全稳定发展具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]赵儒梅,林登阁,李朋朋等.深部软岩巷道支护技术研究[J].煤炭技术,2018,37(1):80-83.
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[3]付仁龙.深部软岩巷道支护技术研究[J].煤矿开采,2018,23(z1):49-52.
[4]王其胜.深部软岩巷道矿压特征与支护技术研究[D].中南大学,2008.