掘进巷道应力区煤壁片帮治理分析.docx

掘进巷道应力区煤壁片帮治理分析
掘进巷道应力区煤壁片帮治理分析
引言
在煤矿开采过程中，掘进巷道是连接各个采区的重要通道。然而，由于煤壁岩层的固结和开采工艺的限制，巷道周围的煤壁会呈现出片帮状现象，给巷道的稳定性和煤矿生产带来很大的隐患。因此，对掘进巷道中的煤壁片帮进行治理是十分重要的。本文将对掘进巷道中煤壁片帮的形成原因进行分析，并综合运用各种治理措施进行讨论。
一、煤壁片帮的形成原因
1.1地质原因
地质构造、断层和褶皱等地质因素对煤壁的稳定性产生重要影响。当煤层遭受地质构造的影响时，其稳定性会受到破坏，易形成煤壁片帮。此外，地质构造中的断层和褶皱会造成煤层的扰动，使煤层失去平衡，增加了煤壁片帮形成的概率。
1.2动力因素
在掘进巷道开挖过程中，爆破震动和巷道围岩的变形会使原本稳定的煤壁受到动力因素的影响，从而形成煤壁片帮。爆破震动对煤壁的破坏主要体现在震动破坏、弹性应力和能量损耗这三个方面。巷道围岩的变形也会导致巷道周围煤壁的应力集中，进而形成煤壁片帮。
1.3工艺因素
巷道开挖过程中的工艺因素也是造成煤壁片帮形成的重要原因之一。例如，巷道开挖的速度过快、采用的支护方式不合理、支架间距过大等情况都会导致煤壁应力集中，从而形成片帮。
二、煤壁片帮治理措施
2.1支架和锚杆支护
支架和锚杆是目前治理片帮最常用的方法之一，能够有效增强巷道的稳定性。支架可以分为钢支架和木支架两种类型，根据矿井实际情况选用适当的支架方式。锚杆具有强大的承载力，能够将巷道围岩与支架连接起来，增加煤壁的稳定性。
2.2预应力锚索技术
预应力锚索技术是通过预先施加锚索的张力，改变巷道围岩和煤壁的力学性能，从而减小煤壁的变形。这种技术能够有效地改善煤壁的稳定性，减少片帮的形成。
2.3喷射与压浆固化
喷射与压浆固化技术是通过喷射砂浆或水泥胶浆填充煤壁中的空隙，增加煤壁的强度和稳定性。这种方法适用于煤壁较厚的情况，能够有效预防和治理片帮。
2.4瓦斯抽采
瓦斯抽采是通过抽取巷道中的瓦斯，减小煤壁的应力，从而降低煤壁片帮的形成概率。这种方法对于煤层中存在较多瓦斯且压力较大的情况特别有效。
2.5微震监测技术
微震监测技术是通过监测巷道开挖过程中的微小震动，掌握巷道围岩和煤壁的应力变化情况，及时调整施工方案，减小片帮的形成。这种技术结合数字化信息技术，能够实现对巷道稳定性的精密控制。
结论
煤壁片帮是掘进巷道稳定性的重要问题，直接影响到煤矿生产的安全与高效。在治理煤壁片帮过程中，需要综合考虑地质、动力和工艺等因素，采取相应的治理措施。支架和锚杆支护、预应力锚索技术、喷射与压浆固化、瓦斯抽采和微震监测技术等方法，都可以有效地减小煤壁的变形，预防和治理片帮。然而，治理煤壁片帮仍然是一个复杂的问题，需要不断深入研究。未来，随着科学技术的不断发展，相信会出现更多的有效治理方法和技术，为煤矿巷道的稳定性提供更好的保障。