巷道支护技术在煤矿井下掘进中的应用刍议刘鹏

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月3期   作者:刘鹏
[导读] 在煤矿开采过程中,煤矿井下掘进的安全关系着整体开采工程的安全

         摘要:在煤矿开采过程中,煤矿井下掘进的安全关系着整体开采工程的安全。因此,为了提高煤矿整体的安全性,相关煤矿单位必须要加深对于煤矿井下掘进支护的重视程度。本文首先对常见的煤矿支护技术进行分析,然后发现其中存在的问题,最后分析煤矿井下掘进的发展趋势,对煤矿支护技术的发展产生思考,旨在为我国煤矿支护技术创新提供参考。
         关键词:煤矿井下掘进;支护技术;现状分析;发展趋势
         1 巷道支护技术术的优势
         煤矿资源作为我国重要资源,对我国经济发展产生了巨大的促进作用。随着我国现代化城市建设不断发展,我国煤矿开采数量也在不断增加,开采难度越来越大、为了充分满足煤矿开采作业的要求,巷道支护技术术得到广泛应用。在煤矿开采过程中,巷道支护技术术的主要优势体现在以下几个方面:
         ①煤矿开采难度随着矿井深度的不断增加而增加,相应的危险系数也在不断扩大。通过巷道支护技术术能够对矿井内部各岩层之间与巷壁进行加固处理,增强岩层的承重效果,提高整体煤矿的安全性和稳定性。②巷道支护技术术具有更加明显的性价比,对于煤矿企业的经济投入要求较低,对整体环境影响较小,提高了在实际煤矿开采过程中的实施效果。③与其他煤矿技术相比,巷道支护技术术的相关设备材料运输起来更加便捷,整体重量较小,有效减少了煤矿工作人员的工作量。这样能够给煤矿企业带来更高的经济效益,促进整体煤矿开采质量的提升,降低不必要的能源消耗,促进经济效益最大化的实现。
         2煤矿巷道支护技术术现状及发展趋势
         随着煤矿支护技术的不断发展,支护技术从木制支架逐渐发展到刚材结构,再到如今的可缩性支架、锚杆、锚索技术等,并慢慢产生了多种支护技术优化组合的联合支护技术。
         在支护技术的发展过程中,仍然存在着许多问题。比如一些支护技术发展不成规模,只是简单的技术堆砌等。这种简单的支护技术不能顺应目前煤矿工程的快速发展。但是对于先进的支护技术,其操作过程较为复杂和困难,对技术人员要求也比较高,对环境条件要求苛刻,并且很容易造成操作不当而使支护效果下降的情况。针对这些存在的问题,煤矿支护技术还需要长时间的探索和优化过程。随着经济科技的发展,不断涌现出新型的创新型支护技术,一定程度上弥补了支护技术中的缺陷,促进支护效果的更加有效。比如U型可伸缩性支架支护和锚杆支护技术就是典型的创新型支护技术。 除了U型可伸缩型支架技术外,还有圆形、方形、马蹄形等多种支架技术类型。
         3目前常用的煤矿巷道支护技术术
         3.1棚式支护技术
         煤矿井下掘进的棚式支护技术有许多种类,传统矿业重广泛应用的是棚式支护技术。棚式支护技术是以木结构、混凝土和其他金属材料等几种材料为主要结构的技术。随着现代技术的不断发现,金属被广泛应用于巷道支架支护中。在支架使用过程中,金属材质的支架的长,宽,高等要根据一定的比例要求,达到理想的支护效果。但是这种棚式支护技术也具有明显的缺点,比如岩石表层和支架之间的连接不够有效、使用金属支架的经济成本高等。而且棚式支护技术对于地质环境的要求较高,具有一定的局限性。
         3.2砌碴支护技术
         砌碴技术是较早应用于煤矿井下掘进支护中的技术之一。这种支护技术的使用操作过程不复杂,较为便捷,并且在一些大巷中能很好的发挥加固作用。砌碴支护技术有许多方式,常见的有现场浇筑混凝土、混凝土砌块等。但是,煤矿井下掘进砌碴支护技术对经济要求比较高,并且随着岩层的变化,砌碴技术的作用和效果也会越来越小。因此,针对不同的需求情况,选择相应的支护技术。
         3.3 U型钢支架支护技术
         U型支架支护技术承受重量的性能优异,常被应用于深度足够大的矿井中。U型支护技术在使用过程中,需要注意卡缆的调节情况,有效填充岩石的支护壁,使U型钢支架的支护作用得以有效发挥。除此之外,如果在采矿过程中发生岩土巷道破碎和剥落现象,此时不能独立使用这种支护作用。

针对情况的复杂性,可以通过将锚喷和U型钢联合支护技术进行组合,弥补独立使用U型钢支架支护的局限性。
         3.4锚杆支护技术
         锚杆支护技术的主要作用是提高煤矿井下掘进支护的强度和稳定性,这种技术对于煤矿井下掘进的岩石、土壤等地表结构的变形具有一定的抑制作用,促进巷道的稳定运行。锚杆支护技术在实际应用过程中,需要结合煤矿井下掘进深度、稳定度等实际数据,创建科学、完整的锚杆支护系统。为了提升锚杆支护系统的有效性和匹配性,相关工作人员要结合实际情况,设计更加坚固的锚杆支护,减少在使用过程中的不安全情况。
         目前我国煤矿企业中广泛应用锚杆支护技术,所以可以通过对该技术的改进和优化,提升煤矿井下掘进的稳定性和安全性,从而减少煤矿企业的经济损失。在锚杆支护技术改进中,可以从以下几个方面着手进行。①提前考察巷道岩层,充分了解岩层的结构等性质,然后结合实际工作情况对支护技术进行改进,保障煤矿运行的安全性。②及时分析确定煤矿井下掘进的数据情况,数据参数会随着挖掘深度的增加而逐渐增大。因此参数必须要符合实际工作情况,使开采的过程得到有效控制。③提升锚杆支护技术在特殊的巷道内的应用情况,及时根据实际情况进行灵活调整。
         3.5联合支护技术
         联合支护技术是一种综合性的煤矿井下掘进技术,与传统的较为单一的支护技术相比,联合支护具备更加优异的综合性能。联合技术一般采用锚杆和锚索,其中锚杆支护技术是通过锚杆等构件来形成支撑作用,从而提升了对周围岩石的负荷的承受能力,充分发挥支护作用。同时,锚索能将围岩自身承载层面和依附的承载层进行组合,从而提高分担压力的岩体面积,有效发挥支护作用。
         4关于促进煤矿巷道支护技术术的建议
         为了使煤矿支护技术得到优化和改进,相关煤矿工人需要提高自身的施工技术和相关知识水平。因为丰富的现场施工技术能对巷道施工提供强大的保障,直接影响最终支护技术效果的强弱。加强对施工人员的施工技术培训,能够确保支护技术的合理性和有效性。其次,相关煤矿企业需要认识到巷道支护技术的提重要性,增强资金投入,加大支护技术的科研力度,为支护技术效果提供坚实的经济基础。除此之外,在支护技术的应用过程中,要遵循科学和安全支护原则,制定相关支护计划,选择最为合适的支护方案进行实施。煤矿企业还可以通过成立相关支护技术监督机构,对巷道支护技术的运行产生约束作用,保障支护技术的有效进行。
         同时,为了有效提高整体煤矿开采过程的安全性和稳定性,可以进行高强支护联合应用,将其他支护技术与巷道支护技术术进行有效的联合,提高技术应用效果。在开始煤矿施工前,对施工环境的地质条件、地貌条件、环境温度、湿度等进行有效的勘察,确定煤矿开采的调整,对整体煤矿施工工作进行综合管理,选择最有效的支护技术,确保后续相关煤矿工作有序开展。
         5 结束语
         综上所述,随着社会经济和科学技术的不断进步,煤矿支护技术也会涌现出更多更有效的方法和形式。为了更好的应用煤矿支护技术,企业要根据实际煤矿运行情况,综合选择最有效的巷道支护技术,帮助整体煤矿井下掘进的安全与科学发展。
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