煤礦深井開采礦壓顯現規律與控制分析

王言波

摘 要 社會高速發展的巨大弊端就是給資源環境帶來了巨大的壓力，為了滿足經濟發展所需的資源條件，我國當前煤炭資源的開采在不斷加強，開采量日益增多，開采量增大就引起一系列連鎖反應。煤礦開采的深度是有一個安全深度的，當開采的深度超過這個安全的深度，巖石將會不斷升溫、地底的壓力也在不斷增強，這些情況都會使礦井受到巨大的影響，能夠使煤礦深井開采時的礦壓產生大幅變化，造成很大的安全隱患。因此礦壓顯現的規律是人們探究的一個重要方向，在明白礦壓的顯現規律后，據此對其進行控制，防患煤礦深井開采時的安全問題。

關鍵詞 煤礦深井開采 礦壓 顯現規律 控制

中圖分類號：TD31 文獻標識碼：A

1開采工作面的礦壓顯現規律分析

在煤礦深井開采的過程中，在礦井地下的巖石受到了人為開采活動帶來的影響，導致其周圍巖體所受的應力重新分布。在煤礦開采的工作面和巷道支護物上，重新分布后的應力產生了新的作用，從而使圍巖產生了變形位移、支架斷裂等重大問題。這些問題就是煤礦深井中的礦壓顯現情況。煤礦開采工程中地質、巖層、采煤方法、工作面的尺寸及煤礦開采的時間等，都極大的影響著綜放工作面上方三帶變化的高度。煤礦深井開采的過程中，破壞原來巖層的應力平衡，導致綜放工作面承載了超前的礦壓變化。

在綜放工作面的產生周期過程中承載壓力，若所承受的壓力載荷超出了支護結構的壓力承受能力，就會產生支護結構的嚴重破壞。比較常規的礦壓顯現規律揭示了垮落帶的成型方式，即煤礦頂部的分巖層直接垮落成型。而巖層垮落的高度通常是煤礦開采高度的三到五倍，穩壓區的巖層巖體發生了碎裂現象，膨脹系數較大。在基本頂的下部，巖層中巖體的斷裂碎落導致了裂隙帶的初步形成。開采高度的八至十倍即為裂隙帶的高度，在裂隙帶中，巖體的排列方式十分整齊，膨脹系數比較小。而彎曲下沉帶的形成源自于為位移量很小的基本頂上層巖體，這一巖石帶的特性有利于其維持巖層的完好無損，并且這一巖石帶承擔著承載上部巖層的重力的重大使命。減壓區、增壓區、穩壓區等三個區域一般會在綜放工作面進行回采過程的前后出現，其根本原因是力的變化。

2深井巷道圍巖變形控制技術

2.1高強高預緊力讓壓錨桿

技術要跟的上時代的腳步就要不斷創新解決現有難題。在普通錨桿不能適應現在煤礦深井開采的工作活動的情況下，更為科學的高強高預緊力讓壓錨桿在原有錨桿的基礎上創新并脫穎而出，替代其作用，更好的為開采提供便利。新型的錨桿解決了普通錨桿強度不足和預緊力不足的重大問題。通過錨桿的頭部進入到巖層中，在巖體內部施力對預緊力的提升是巨大的。與此同時，對非連續性變形過程中巷道緩慢的情況帶來了很大的改善，能夠更好的對錨固區中不均勻分布的載荷進行有效的平衡，抑制了巷道抗壓能力的嚴重下降。巷道若想在支護很難的時候到更高的強度和剛度，則必須要有更高的預緊力作為保障。同時還能夠較好的固定住錨固巖層中的非線性變形。

2.2高強預應力注漿錨索

安全生產的保障，應對深井開采中出現的變形問題，普通錨桿的功效顯然已經不足，高強度預應力注漿錨索的出現解決了很多開采過程中困擾工程人員的難題。通過預應力的作用，錨頭鉆打穿巖體后進入其中，在鋼絲外將硬塑骨架固定錨索的形狀進行小心的固定，同時應該將一根六厘米的注漿管打通到巖層的巖體后部，通過注入漿體材料的性質增大摩擦，能夠更為有效的控制很多破碎巖體的變形過程。

2.3注漿錨桿加固圍巖技術

對于礦壓的控制操作，錨桿是必不可少的，巷道圍巖支護也是其一大重要步驟，在這一環節中，錨桿的投入使用可以很好的控制巷道的離層、滑動和開裂等問題。但是這也有一定的局限性，例如無法對巖體及內部的裂痕進行改善。注漿錨桿就是通過孔隙將漿體進行注入，然后漿液對破碎的巖石有膠結的作用，并以此來加強巖層對力的承受能力。并且通過注漿的錨桿能夠更好的保持穩定性和整體性。

2.4底板錨桿施工技術

在較為深的內部構造中，應力條件復雜、地心應力過大，巷道的兩邊應力也相應增大，構造支護結構十分困難。圍巖體的整體性致使底板的兩角有很強大的擠壓作用，底板中部發生變形。為了從根本上解決支護不足和支護不完整的嚴重問題，不僅僅要對將圍巖置于支護結構之中，巷道底板也是很需要控制的重要部位。

3結語

對于深井巷道的變形控制，科研工作者們依然在不斷的改善中探究新的可信性，不局限于一種思路，將更多的可能性帶到煤礦深井開采的礦壓控制工作中，為更多的煤礦開采工人減小安全隱患，為煤礦事業的發展提供更多保障。

參考文獻

[1] 劉智理.耿村煤礦12200綜放面礦壓顯現規律探析[J].中州煤炭，2013（03）.

[2] 李永明，喬元棟，徐青云.不同基巖厚度綜放上限開采礦壓顯現規律[J].山西大同大學學報（自然科學版），2013（03）.

[3] 趙磊.厚煤層綜采放頂煤工作面礦壓顯現規律分析[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013（05）.