礦用勾花網(wǎng)(煤礦支護(hù)專用菱形網(wǎng))是煤礦井下巷道支護(hù)體系的核心組成部分,其作用圍繞 “控制巖層變形、保障作業(yè)安全、提升支護(hù)穩(wěn)定性” 展開,與錨桿、錨索、鋼帶等支護(hù)構(gòu)件協(xié)同工作,形成全方位的巷道防護(hù)系統(tǒng)。具體作用可分為以下 5 個(gè)核心維度,結(jié)合井下實(shí)際工況詳細(xì)說(shuō)明:
一、核心作用:防止 “片幫、冒頂”,阻斷巖層垮塌風(fēng)險(xiǎn)
井下巷道開挖后,原有的巖層應(yīng)力平衡被打破,頂板(頂部巖層)易因應(yīng)力集中出現(xiàn)下沉、開裂,幫壁(兩側(cè)巖層)易因側(cè)向壓力出現(xiàn) “片幫”(小塊巖層脫落),嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā) “冒頂”(大面積頂板垮塌),這是煤礦井下危險(xiǎn)的事故類型之一。礦用勾花網(wǎng)通過物理阻擋與整體性約束,直接解決這一風(fēng)險(xiǎn):
阻擋小塊巖矸脫落:勾花網(wǎng)的菱形網(wǎng)孔(通常 50mm×50mm~80mm×80mm)可直接兜住頂板或幫壁的松散巖塊、浮矸,防止其直接掉落砸傷井下作業(yè)人員或損壞設(shè)備,形成 “第一道安全屏障”。
約束巖層整體變形:當(dāng)巖層出現(xiàn)微小開裂(肉眼難察覺)時(shí),網(wǎng)片通過錨桿、托盤的固定,將分散的巖層 “串聯(lián)” 成整體,限制裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展,避免小變形發(fā)展為大面積垮塌(例如:頂板巖層若單獨(dú)存在,裂縫會(huì)快速延伸;與網(wǎng)片結(jié)合后,網(wǎng)片的拉力可抵消部分巖層分離力,延緩垮塌時(shí)間)。
二、協(xié)同作用:增強(qiáng)錨桿 / 錨索支護(hù)效果,分散巖層應(yīng)力
礦用勾花網(wǎng)本身不直接承受大應(yīng)力,但其能與錨桿、錨索(主動(dòng)支護(hù)構(gòu)件)配合,將 “點(diǎn)支護(hù)” 升級(jí)為 “面支護(hù)”,大幅提升支護(hù)體系的承載能力:
將 “點(diǎn)受力” 轉(zhuǎn)化為 “面受力”:錨桿 / 錨索單獨(dú)支護(hù)時(shí),僅能對(duì)鉆孔周圍的局部巖層產(chǎn)生錨固力(“點(diǎn)支護(hù)”),巖層之間仍可能相對(duì)滑動(dòng);鋪設(shè)勾花網(wǎng)后,網(wǎng)片覆蓋整個(gè)巷道斷面,錨桿的錨固力通過網(wǎng)片傳遞到周邊更大范圍的巖層,形成 “面狀受力區(qū)”,避免局部巖層因應(yīng)力集中被拉裂。
緩沖巖層沖擊荷載:當(dāng)井下出現(xiàn)輕微沖擊地壓(巖層突然釋放應(yīng)力)或頂板小幅下沉?xí)r,勾花網(wǎng)的菱形結(jié)構(gòu)具有一定彈性(網(wǎng)絲可輕微形變),能緩沖巖層對(duì)錨桿的瞬時(shí)沖擊力,避免錨桿因集中受力被拉斷或拔出,保護(hù)主動(dòng)支護(hù)構(gòu)件的穩(wěn)定性。
三、防護(hù)作用:隔離粉塵與淋水,改善井下作業(yè)環(huán)境
井下巷道環(huán)境復(fù)雜,頂板淋水(巖層滲水)、巖塵(鉆孔或巖層摩擦產(chǎn)生)會(huì)影響作業(yè)安全與人員健康,礦用勾花網(wǎng)可輔助改善這一問題:
減少巖塵擴(kuò)散:網(wǎng)片覆蓋頂板后,可阻擋巖層表面的松散粉塵直接飄落,同時(shí)與巷道防塵噴霧系統(tǒng)配合,減少粉塵在空氣中的懸浮時(shí)間(尤其在鉆孔、支護(hù)作業(yè)時(shí),網(wǎng)片可兜住大部分鉆孔巖粉)。
引導(dǎo)淋水流向:若頂板存在局部淋水,網(wǎng)片可作為 “導(dǎo)流層”,使淋水沿網(wǎng)片表面流至巷道兩側(cè)的排水溝,避免淋水直接滴落在作業(yè)人員身上或設(shè)備上,降低觸電(電氣設(shè)備)、滑倒(地面濕滑)風(fēng)險(xiǎn)。
四、結(jié)構(gòu)作用:適應(yīng)巷道復(fù)雜斷面,提升支護(hù)適應(yīng)性
煤礦井下巷道斷面多樣(矩形、梯形、拱形等),且部分巷道存在局部超挖、巖層起伏等情況,礦用勾花網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特性使其能適應(yīng)復(fù)雜工況:
柔性貼合,無(wú)支護(hù)死角:勾花網(wǎng)由網(wǎng)絲編織而成,具有良好的柔韌性,可隨巷道斷面形狀(如拱形頂板的弧度、幫壁的傾斜角度)彎曲貼合,避免傳統(tǒng)剛性支護(hù)(如混凝土噴層)在邊角處出現(xiàn) “空鼓”“開裂”,確保支護(hù)無(wú)空隙、無(wú)死角。
便于裁剪與拼接,降低施工難度:網(wǎng)片可根據(jù)巷道尺寸用剪網(wǎng)鉗靈活裁剪,且拼接時(shí)僅需用鐵絲綁扎(搭接寬度≥100mm),無(wú)需復(fù)雜焊接,尤其在巷道轉(zhuǎn)彎、變斷面處,能快速完成支護(hù)銜接,減少施工時(shí)間(相比混凝土支護(hù),效率提升 30% 以上)。
五、安全作用:為應(yīng)急救援提供 “臨時(shí)防護(hù)”,降低事故損失
若井下發(fā)生局部頂板變形、幫壁片幫等緊急情況,礦用勾花網(wǎng)可作為 “臨時(shí)應(yīng)急支護(hù)”,為人員撤離與隱患處理爭(zhēng)取時(shí)間:
延緩事故擴(kuò)大:即使頂板出現(xiàn)局部垮塌跡象,網(wǎng)片仍能兜住部分巖塊,阻止垮塌范圍快速擴(kuò)大,避免事故瞬間惡化(例如:幫壁片幫時(shí),網(wǎng)片可阻擋大塊巖塊墜落,為人員撤離提供 10~30 秒的關(guān)鍵時(shí)間)。
便于應(yīng)急處理:應(yīng)急救援時(shí),救援人員可通過網(wǎng)片觀察巖層變形情況,且網(wǎng)片不影響后續(xù)加固作業(yè)(如補(bǔ)打錨桿、注漿加固),可直接在網(wǎng)片外側(cè)進(jìn)行二次支護(hù),降低救援難度。
總結(jié):礦用勾花網(wǎng)的 “不可替代性”
礦用勾花網(wǎng)并非獨(dú)立支護(hù)構(gòu)件,而是 “被動(dòng)支護(hù) + 主動(dòng)支護(hù) + 環(huán)境防護(hù)” 的核心紐帶 —— 它通過阻擋、協(xié)同、適應(yīng)、防護(hù)四大功能,將錨桿的 “點(diǎn)錨固”、巷道的 “面防護(hù)”、環(huán)境的 “優(yōu)改善” 結(jié)合,然后實(shí)現(xiàn) “安全支護(hù) + 高效施工 + 健康環(huán)境” 的目標(biāo),是煤礦井下巷道支護(hù)體系中不可或缺的關(guān)鍵組成部分,其作用直接關(guān)系到巷道長(zhǎng)期穩(wěn)定與井下人員生命安全。