摘要:煤炭是我国经济建设的一种重要资源,在各行各业中应用十分广泛,同时煤炭资源的应用价值以此存储便利性等都为煤炭业的发展提供了有利契机。因此,在开采煤炭资源的过程中,要充分发挥先进技术的优势,以保证煤矿开采的效率以及安全性等问题,所以对煤矿采煤掘进工作中对高强支护技术的应用进行分析是非常有必要的,高强支护技术是遵循实际条件实现自主支护巷道的一项技术,能够使围岩的预应力得到提升。
关键词:煤矿采煤掘进;高强支护技术;应用研究
引言
在经济高速发展的当下,对资源的需求量日渐增多,尽管中国地大物博,整体资源丰富多样,但是仍需要相关管理人员针对具体问题制定监督管理措施,提高资源的使用率。煤矿企业必须优化煤炭资源结构,强化企业发展机制,保障安全的运营操作,才能保证企业获得高效的经济效益。
0 高强支护技术的含义
随着煤矿采掘的不断发展,高强支护技术也就随之诞生了。现阶段,高强支护技术的理论逐渐完善,有效提升了煤矿企业的生产效率。所谓高强支护技术,指的就是利用锚杆、钢丝网及锚索等装置制造出来的支护设备。一般来说,在地质结构比较复杂的矿井中,特别是在一些底软、顶软的煤层中,煤矿工作人员都会把两种或两种以上的支护结构结合起来进行使用,这样做的原因是在一些相对地质结构比较复杂的地区,掘进巷道的顶板会在压力作用下出现变形,而高强支护技术正是利用了较为传统的支护原理,在很大程度上提高了巷道及矿井周围岩石的稳定性,从而使得巷道结构更加合理化,有效提升了巷道承受载荷的能力,在一定程度上避免了由于承受巨大的压力而使巷道出现变形的情况。由于高强支护技术不仅具有比较高的安全性,还有很好的经济性,在确保煤矿采掘安全性的支护工作中得到了比较广泛的应用。高强锚杆杆体的制作材料、直径及杆尾的加工工艺都是影响高强锚杆杆体强度的重要因素。一般那些强度较低的锚杆都是采用圆钢制造而成的,具有较大的屈服强度,杆体的直径范围是14mm～20mm,锚杆的破断力相对也比较大。经过多年的实践和研究发现,高强度的锚杆支护结构具有明显的优越性及较高的性价比,可有效提升巷道支护的安全稳定性。
1 煤炭开采过程中高强支护技术的基本工作原理
在我国煤矿企业进行采煤掘进工作中,有效运用高强支护技术能够有效的保障采煤工作的安全性。高强支护技术主要运用在对煤矿的巷道进行支撑作用上,在对煤矿的巷道进行高强支护前,需要相关工作人员先对煤矿的巷道进行探测分析,而后制定出合理的方案对煤矿的巷道进行高强支护。需要注意的是,对煤矿的巷道进行高强支护时,主要以保证煤矿的巷道的牢固为首要原则,只要煤矿的巷道足够牢固就能有效减少煤矿生产安全事故的发生,或者即使发生了安全事故,牢固的通道也能保证工作人员第一时间进行撤离。同时需要注意的是,在开采煤矿前,对巷道进行高强支护工作时,需要相关测量及安装施工人员根据巷道实际情况,可以灵活加长锚杆的长度,以及增加锚杆的承重力,以此来保障煤矿巷道的安全性。一般情况下,为保障煤矿开采工作人员的生命安全,在对煤矿巷道顶部进行高强支护时,需要考虑到一旦顶部重量大于承重重量时,需要设计出自动预应力的效果,从而加大巷道的抗变形能力及增加了承重力,从而提高了煤矿生产的安全性。除此之外,煤矿巷道的高强支护技术还能够通过抵消垂直力的方式来加强巷道侧壁的承载能力,加大了煤矿巷道的安全性,保障了人员的工作效率,对煤矿的安全生产有着举足轻重的作用。
2高强支护技术分析
通过对高强支护技术的调查和研究可以发现,高强支护技术在应用与我国的煤矿开采掘进工作中之后,促进了我国的煤炭资源开采效率,让煤炭开采的质量有了大幅度的提升。高强支护技术能够对煤矿的岩层结构进行支护,让煤矿岩层结构和岩壁的承受能力有了显著的提高。
当前,我国的煤矿开采中比较常用的是预留煤柱和矿用支护型钢技术两种高强支护技术,这两种技术的支护效果非常明显,而且通过高强支护技术的应用,减轻了工作人员的压力和负担,同时还提升了开采的安全性,对于我国煤矿开采业的发展具有重要意义。
3煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的相关应用
3.1光爆锚喷网技术的应用
光爆锚喷网技术在煤矿开采中应用的主要原理就是利用锚杆的加固拱作用,对煤矿的岩层进行加固,从而增强岩层的稳定性,实现围岩抗剪力的增加,强化煤矿巷道的支护强度。在煤矿巷道的深部围岩处设置加固拱结构,能够有效的提升围岩的稳定性,对于预防围岩上方的岩层松动和变形具有重要作用,有效的提升了煤矿开采工作的安全性。在煤矿的开采中,如果出现了可能散落的岩层时光爆锚喷网技术能够利用锚杆的悬吊功能将岩层固定在比较稳定的围岩结构上,然后在利用锚杆的支撑作用对这部分的围岩结构进行支撑,减少围岩的荷载。另外,光爆锚喷网技术中的锚杆还具有补强的作用。将锚杆设置在煤矿巷道的周围,能够对巷道结构起到很好的保护作用,增强了巷道周围围岩的结构稳定性,将围岩的荷载分配到了锚杆上,减轻了围岩所承受的荷载。
3.2联合高强支护技术
联合高强支护技术是利用锚背支护和型钢支架支护技术的联合应用,促进支护强度的增加,确保煤矿巷道的结构稳定性,对煤矿巷道结构的变形有重要的预防效果。另外,联合高强支护技术还能够对巷道深处的变形情况进行处理,有效的缓解巷道顶端和巷道两侧的形变。通过锚背支护技术和型钢支护技术的联合应用让煤矿巷道内外都受到锚杆的支撑,大幅度的提升了巷道的安全。
3.3喷射混凝土支护技术应用
在煤矿开采中应用高强支护技术是对煤矿开采过程的保护,其中,喷射混凝土支护技术是高强支护技术中非常重要的一项,对于煤矿巷道和岩层有着非常好的支护效果。喷射混凝土支护技术是通过喷射水泥包裹砂浆和干式混凝土的形式进行。该技术是将喷射的混合物在压缩空气的作用下,将混合物喷射在煤矿巷道和岩层表面,让混合物对煤矿巷道和岩层起到加固作用,从而提升巷道和岩层结构的稳定性,确保煤矿开采安全。干式混凝土的喷射是先将混合物进搅拌在利用砂浆机进行混合物喷射,同时是对巷道和岩层的加固。无论采用哪种喷射混凝土支护方式都需要对煤矿开采区域进行勘察,详细记录下勘察的结果和各项数据,通过科学的计算,制定出科学的支护方案,从而提升煤矿开采的安全性和高效性。
结束语
由于我国对煤炭资源的需求量越来越大,采煤深度越来越深,开采难度越来越难,对采煤的安全性造成了很大的挑战。因此只要一个小小的疏忽就会造成煤矿安全生产事故的发生,为我国煤矿生产企业的财政及人员造成极大的损失,才我国煤矿行业的发展造成不利影响和阻碍。所以,在煤矿开采掘进过程中运用高强支护技术能够有效的保障采煤的安全性和效率,能有效提升煤矿巷道的牢固性和稳定性,为开采人员提供了强有力的安全保障。
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