深度挖掘:沿空掘巷围岩控制的挑战与创新路径
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更新于2024-09-03
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随着我国煤炭工业的快速发展,沿空掘巷作为一种无煤柱护巷的重要技术,已经成为矿井开采过程中的关键技术之一。自沿空掘巷技术在上世纪末引入以来,其发展迅速,尤其在解决深部开采中的巷道稳定性问题上发挥了关键作用。然而,随着采深不断加深,围岩控制技术面临新的挑战,如何确保巷道安全稳定成为亟待解决的问题。
沿空掘巷的发展历程见证了从最初的理论探索到实践应用的逐步成熟。早期的研究主要集中在对上覆岩层活动规律的理解,这是保证掘进安全的基础。上覆岩层运动的精确预测和分析对于防止巷道垮塌至关重要。窄煤柱的稳定性问题也是关键技术之一,通过优化设计和施工工艺,减少煤柱的影响,保障巷道的支撑力。
顶帮强化控制技术的进步,如高强锚杆的应用,极大地增强了巷道周边的支撑能力。高强锚杆不仅提高了支护强度,还能够实现动态调整,根据围岩的变化实时增强或减弱支护效果。底鼓控制技术是防止巷道底部变形的重要手段,通过监测和预防,及时采取措施防止巷道下沉,保持巷道的正常工作状态。
注浆加固技术作为辅助手段,通过对围岩进行化学固化,提高其自身强度,降低岩体的松动性,从而增强巷道的稳固性。然而,当前的研究和实践仍存在一些问题,比如对复杂地质条件下的围岩特性理解不足,以及新型高效材料和技术的开发有待加强。
为了克服这些挑战,未来的沿空掘巷围岩控制技术发展趋势将朝着更为先进的研究方法和手段迈进,包括但不限于大数据分析、智能监控系统和预测性维护。多手段高强度联合支护将成为主流,不同支护技术的协同作用可以更好地应对复杂围岩环境。直接加固沿空掘巷底板,减少巷道与下部煤层之间的接触,也将成为新的研究热点。
构建闭式承载结构则是另一个重要的方向,这种结构能够提供连续而稳定的支撑,有效地抵抗地压和上覆岩层的运动,进一步提升巷道的安全性。此外,绿色开采理念的融入,可能推动沿空掘巷技术朝着环保、经济和高效的方向发展。
总结来说,沿空掘巷围岩控制技术正经历着从基础研究到实际应用的深化过程,未来的挑战和机遇并存。通过持续的技术创新和理论突破,有望实现沿空掘巷技术的更大突破,为深部矿产资源的开采提供更为安全可靠的保障。
2020-07-10 上传
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