摘要:为了煤矿的安全开采,地下巷道开采具有重要意义。本文首先论述了煤层巷道施工的特点,并在巷道支护工作中使用了一些专业工具,如采动支护钢、锚杆、支护等。在各种施工作业的实际实施过程中,通常工作人员使用的支护是伸缩支护。同时,还提出了煤矿巷道掘进顶板支护技术优化措施。鉴于此,本文对煤矿井下巷道掘进顶板支护技术进行了探讨,以期对相关工作起到参考作用。
关键词:巷道开挖;顶板支护;影响因素
煤矿行业存在着高风险,掘进工作也存在着高风险。因此,在各个环节的具体施工过程中,有必要采用多种高效的支护方法,有利于避免大面积塌方等事故的发生。近年来,煤矿企业对掘进工作越来越重视,并开始在具体施工过程中应用各种顶板支护技术,有效地提高了掘进工作的稳定性和安全性。
1煤层巷道施工特点
(1) 煤层巷道掘进时,需要遵循一定的路径,如沿岩石或煤层,掘进工作会受到多种因素的影响,并且会出现一定的突发事件,发生瓦斯突出的可能性较大。因此,在实际施工过程中,要防止瓦斯突出,同时做好前方路段的找水工作,根据实际情况及时调整施工方案,避免因积水造成的一系列问题。
(2) 在隧道开挖过程中,必须使用挖掘机进行施工作业。煤层和岩层有一定厚度。在开采过程中,要考虑塌方现象,做好岩巷支护作业,保证巷道的稳定性,还要注意采场动压的影响。工作人员应根据实际情况选择支护方式,确保支护技术满足工程施工要求,避免因支护影响而延误工期。
(3) 煤层位置不规则,岩层存在断面问题。在进行煤层开挖时,应根据岩石类型和地形调整开挖进度,有效保证巷道的开挖速度和方向。
2支护技术在矿巷道掘进中的应用
2.1岩石性质的测定
在煤矿巷道掘进过程中,要做好施工前的准备工作,要求施工人员清理岩石性质,完善支护方案。施工单位应与施工方建立友好合作关系,以便调查单位对施工区岩石的组成、性质和结构进行深入调查,并取得相应的调查报告。施工人员应根据报告内容选择相应的支护方案,尽量避开险情,不断提高隧道施工技术水平。根据巷道的实际情况,施工人员应根据工艺选择提高支护结构的承载力,这样才能满足支护工作的实际需要。同时,设计人员还应开展施工现场勘察工作,获取有价值的资料资料,然后编制隧道开挖设计方案,明确支护结构和支护技术。无论采用何种支护方式,都要保证巷道表面的平整、光滑。
2.2 锚杆支护技术
作为一种经常用到的支护技术,锚杆支护技术主要用在软岩巷道中,该项技术的使用,不仅能够有效改善巷道的结构,同时还能够达到提高煤炭效益以及产量的效果。锚杆在锚杆支护体系中是一种重要的构件。在落实各项施工作业的时候,需要施工作业人员借助扭矩螺母使锚杆托板和巷道表面产生挤压,改善围岩应力状态,避免围岩开裂。在开展煤矿井下巷道掘进和支护施工作业之前,需要施工者掌握软岩的基本性能,以此来优化支护技术,降低技术难度。
2.3 锚网索支护技术
使用锚网索支护技术,可以有效控制锚杆和非锚固岩层,并且还能够对已经破碎的岩体起到支撑作用,由此可见,锚网索支护施工技术能够有效处理地压大以及无法支护等方面的问题。并且,该项技术的使用还能够降低瓦斯的积聚量,确保巷道安全,减轻巷道维修过程中的压力。
2.4 支护体与围岩相结合
与之前的几项支护技术相比较来说,使用围岩和支护体结合的方法,能够优化支护模式,这一模式的合理运用,能够充分发挥出围岩自身的承载力,并且,围岩的支护能力也会处于最大值,降低支护受力。使用这种方法需要注意以下问题:完成巷道的开挖作业之后,需要施工人员落实巷道围岩的锚网支护工作,之后,使用巷道底板来对围岩的变化情况进行观察,找到最合适的时间点,如果此时围岩的变形量增大,就需要使用预应力锚索补强支护的方式,从而不断提升围岩的整体质量。
3 煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的优化措施
3.1 做好技术准备
强化施工准备工作能够给后期开展支护施工作业提供有效的支持。支护工作者在落实技术准备工作的过程中,应该注意以下方面的内容:(1)查阅相关资料。了解和项目施工相关的参数以及技术标准,并且要掌握开采区域中岩层的力学性质以及结构。(2)实地考察。现有的资料或许不能全面了解当地的水文条件,这就需要通过实地考察的方法,掌握井下的具体情况,以此来选择更好的施工工艺以及支护方案。
3.2 加强支护施工的安全监管
(1)建立安全监督管理体制,为支护施工安全以及效率提供可靠的保障。作为安全监督机制中的重要内容,质量监督检查工作的落实,需要相关工作人员遵循相关机制,及时处理工作中发现的问题,有效避免支护施工中的安全隐患。(2)施工技术的选择应该考虑施工现场的地质条件以及工程项目的经济效益,实现优化支护效果的目的。
3.3 采用新技术与新工艺
根据不同的井下地质条件,应该选择对应的施工技术,地质构造比较好的区域,需要用到综合掘进化施工技术,但是,面对断面较大的煤层,需要使用连续采煤掘进的施工方法,降低施工中的影响因素。在科学技术不断发展的过程中,在煤炭行业中出现了越来越多的新工艺以及新技术,煤炭企业需要选择自动化、智能化的支护技术,推动企业的长期可持续发展。
4 实践应用
以某矿井为例,随着井下采掘巷道的延伸,基于地质结构负责及埋藏深度较大等原因的影响,巷道严重变形等问题日益凸显出来,因此,需要针对现存的顶板支护技术加以优化和改变。该矿井具体应用如下几种支护方案:第一,布置及设计巷道的过程中,需要确保巷道存在充足的掘进断面,并准许巷道围岩收。第二,应用多层次、封闭型的支护系统,同时,利用不具备压缩性的填充材料及承载层等组建成三明治结构的整体支架。第三,在具体应用锚、喷、支、网联合支护法及注浆加固法的过程中,注重将其实效性有效发挥出来,以促使巷道围岩自身的支撑能力可以最大化的加强。第四,完全应用拱可缩性金属支架支护方式进行采准巷道操作,尤其是应重视确保支护架设的质量,并应对促进型钢质量的提升,以及重量和支护密度的加大提起高度重视,以确保永久巷道具备较高的稳定性,有助于降低返修问题出现的可能性,有助于提升回采巷道生产的安全性。此外,对岩巷实施两次支护操作以后,应确保巷道收敛变形的几率不大于2%,稳定以后,巷道的变形速度应不大于0.01毫米每天;对煤巷的变形程度加以合理控制,确保巷道顶板的下沉量始终小于100毫米,两帮移近量不大于200毫米。
结束语:
总而言之,为了有效落实煤矿开采工作,就需要做好井下巷道掘进以及支护工作。因煤矿井下作业环境必要恶劣,施工作业难度比较大,因此,会在一定程度上影响到巷道掘进以及施工作业。由此可见,施工作业人员应该根据井下巷道的具体情况,选择对应的施工技术。并且要充分了解岩石的性质,从而不断提升煤矿井下巷道掘进施工技术的支护质量。
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