摘要:在我国社会经济不断发展的形势下,煤矿行业整体取得了快速发展,煤矿掘进支护技术的问题也逐渐凸显出来。因此必须要针对煤矿巷道支护技术进行不断的研究,这样才能充分保证巷道的安全性和稳定性,才能够全面提升煤矿企业的整体发展水平。
关键词:煤矿;巷道掘进;支护技术
1煤矿掘进支护的重要性
煤矿行业作为国家一个重要支柱行业之一,为国家经济水平的提高贡献了很大力量。也正因为如此,更应当重视开采工作的安全性,一旦安全工作出现问题就会导致严重的矿难,由此引发的生命和财产损失是巨大的,不可估量的。因此,井下的安全防护工作是重中之重,将所有不安全因素消除在萌芽之中,这就迫切需要完善煤矿巷道掘进支护技术,使得煤矿企业在生产过程中能够始终安全、高效。不同煤矿的开采环境不尽相同,因此,应当因地制宜,将煤矿的掘进支护工作做好,发挥应有的作用[1]。
2煤矿巷道支护技术应用分析
2.1砌碹支护技术应用
一般砌碹支护技术的应用组成大部分是料石、混凝土砌块以及钢筋混凝土等。砌碹支护技术大多是应用在煤矿巷道施工的早期,其主要的特点是加固性极强,并且技术应用较为简便,但其应用过程中因其属于被动刚性支护,需要耗费大量的人力进行,这也就使其施工进度较为缓慢,适应性也较差,对人力成本和时间成本要求较大,导致其应用范围受限。
2.2锚杆支护技术应用
目前的煤矿巷道施工以及煤炭开采作业当中应用比较广泛的支护技术是锚杆支护技术,其也是能够提高煤炭开采量的关键性技术。锚杆支护技术的重点在于能够提高对锚固区变形裂缝的有效控制和围岩离层的控制强度。在实际的支护施工过程当中要最大程度的保证锚固区围岩所受压力的稳固性,以实现对拉伸围岩的程度降低的效果,进而降低围岩发生变形以及裂缝的概率。支护的质量要求对锚杆支护系统的刚度有很大程度的标准需求,其在施工应用中会受到固定预应力的影响,必须要依据煤矿巷道围岩的实际情况来固定预应力,其主要是为了提高围岩在高预应力技术上提供极高的强度。在实际的应用过程中,锚杆支护技术要选择预应力较高的强力锚杆来进行巷道的支护,以实现支护过程中对围岩应力、围岩变形现象的消减或消除效果。此外,另一影响支护效果的关键因素是锚杆预应力的扩散,要采用高质量的金属网、托板、钢带等支护体系结构,结合其它结构件使用能够有效的提高对锚杆预应力的扩散效果。
2.3棚式支护技术的应用
煤矿巷道掘进施工和煤炭开采作业中应用的棚式支护技术所采用的材料是钢筋混凝土、钢材以及木材等,其主要的优点是在支护过程中的施工较为便捷,其加固程度、成本投入和适应性等也具备一定的优势,但该技术的应用也仅为如此,与砌碹支护技术较为类似,属于被动的刚性支护技术,具有一定的应用缺陷,其应用范围也在不断的缩小[2]。
3提高煤矿巷道掘进支护技术质量措施
3.1加强支护安全管理
要想提高巷道掘进支护技术,就必须先让相关的从业人员认识到煤矿掘进支护安全管理工作的重要性,完善相关的管理制度,将责任落实到个人,在每个部门都设置相关的技术管理人员和技术咨询人员。企业应当建立健全相关的用人制度以及各种相关规章制度,制定切实可行的奖惩制度,保障相关管理工作能够顺利进行。
与此同时,在进行实际煤矿开采工作之前应当加强对矿井地质以及矿井压力的勘测工作,运用相关知识建立模型以掌握地质运动和矿井压力的实际规律,设计科学可靠的巷道支护方法。对于井下的支护设备,应当选择符合国家标准的材料,按照步骤严谨安装,且进行定期的检查,及时更换失效的支护设备。除此之外,应当对相关的工作人员进行专业知识培训,并定期进行考核,确保操作人员有扎实可靠的专业知识,提高支护作业的安全性。
3.2适当应用前探梁和液压支柱
适当利用前探梁可以解决一些在煤矿掘进支护中遇到的一些问题。在使用前探梁之前应当计划好其大致的位置,根据实际的施工状况对间距进行调整,确保间距在合理的范围内。0.4m是前探梁一般的设计距离,但是在具体架设巷道布局时应当再次对其进行科学严谨的评测,清除巷道内的障碍物,使得前探梁能够顺畅的移动。在架设前探梁时,应当通过连棚器将各个装置连接起来,将间距限定在合理的范围内。单体的液压柱比较适合当前的煤矿开采工作,在对液压支柱布置时,应当严格限制支柱与支柱之间的距离,一般为1.5m,并且应当与顶梁垂直。在遇到紧急情况时,应当先布置顶梁,再完善钢筋网,液压支柱施工比较容易满足煤矿掘进支护技术的相关要求,有利于支护布局。
4煤矿巷道施工及相关注意事项
钻眼爆破法作为岩石巷道中常见的方法,在煤矿开采作业中发挥着重要的作用。对于每层中间的巷道而言,为了保证其作业质量,此时可选用多台煤电钻展开相应的作业。在相关作业过程中,施工单位要合理规划设计巷道的位置,确保巷道位置的准确性。并在当前工作的基础上,强化施工方面的管理,做好施工方案设计。在实际的爆破过程中,应当结合具体实际情况,合理选择爆破参数,其中包括钻孔倾斜、装药形式、钻孔深度等。为了实现巷道快速掘进,则需要合理安排好支护、装岩、爆破三个工序之间的关系,在煤巷施工过程中,尤其进行钻眼操作时,必须将其放在特定的高度,引起足够的重视,并对炮眼之间的距离进行严格控制。基于当前这种情况下,工程师需要在平面掘进施工图中合理设计炮眼及参数。同时,炮眼选择要结合巷道实际情况而定。与岩层相比较而言,煤层相对较软。在掘进作业过程中,一般主要选用单向掏槽方式,但需要引起注意的是掘进作业要结合当地地质条件的实际情况,合理设置炮眼的深度。如果巷道断面较小的情况下,可选择复合掏槽式进行掘进。随着掘进不断深入,遇见程度较深炮眼的情况下,此时需要根据实际情况而定。如果煤层中间存在较软的夹层,应当预先进行在软煤层进行掏槽作业,并布置3个倾斜角度处于60°~90°之间的掏槽。如果巷道断面较小,无需炮眼进行辅助作业。[3]钻眼爆破法作为煤矿巷道掘进重要的方法,在具体作业过程中发挥着重要的作用,有助于实现对煤炭资源的合理开发利用。同时,要保证在当前过程中,及时将掘出的煤运输出去。由于装煤需要消耗大量的劳动体力,通常主要运用ZMZ型装煤机辅助作业,而ZMZ类型的装煤机主要通过履带式行走的方式运输煤,尤其在矿山狭窄的环境中,具有一定的灵活性,同时还具备高效持续性强等优点,致使其得到了广泛的应用。
结束语
社会的不断进步对资源的消耗需求逐渐增大,科学技术的发展虽然提高了对资源的利用率,但人口的增长和经济的进步也在不断的扩大着规模,生产与电力以及人们日常生活对煤矿资源的利用正在成倍的增长,为煤矿产业的生产提出了更高的标准,也促使着煤矿产业实现了高质量的生产和高效率的提升。煤矿的巷道掘进施工技术与支护技术较为复杂,专业性要求也极强。在实际的施工中涉及到大量的施工技术和施工人员之间的协调配合,并且还要结合施工区域的地质结构和环境限制等各种因素,这也就要求施工管理人员必须要对施工进度和施工质量进行严格的控制和监督。
参考文献
[1]王润斌.煤矿掘进支护问题及应对措施研究[J].山东工业技术,2017(11):74.
[2]王秀清.煤矿巷道掘进施工与支护技术研究[J].科技经济导刊,2017(14):105.
[3]马宁宁.煤矿掘进支护中的问题及对策探讨[J].矿业装备,2017(02):52-53.