煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用 王永仲

发表时间:2020/8/19   来源:《建筑模拟》2020年第8期   作者:王永仲
[导读] 随着经济社会的发展,有效的推动了煤矿行业的发展。为了更好的满足社会需求,要不断加大煤矿资源的开采,这就对煤矿采煤掘进工作提出了全新的要求。如今,随着煤炭开采深度的不断增加,导致巷道承受压力随之增加,对围岩的坚固性与稳定性产生不利影响,甚至危及工作人员的生命安全。
        中煤第五建设有限公司第一工程处  江苏省徐州市  221000
        摘要:随着经济社会的发展,有效的推动了煤矿行业的发展。为了更好的满足社会需求,要不断加大煤矿资源的开采,这就对煤矿采煤掘进工作提出了全新的要求。如今,随着煤炭开采深度的不断增加,导致巷道承受压力随之增加,对围岩的坚固性与稳定性产生不利影响,甚至危及工作人员的生命安全。
        关键词:煤矿采煤;掘进工作;高强支护技术;应用
       
        一、高强支护技术的优势
  到目前为止,由于煤矿开采工作大多都集中在岩层的浅层,而对于岩层深处的开采较少,所以这在技术要求上也相对较低,而对于高强支护技术的使用,相关技术人员也是处在摸索的阶段,对此技术的使用不够成熟,固对深层煤层的开采工作变得比较困难。由于煤矿的地质条件复杂,同时也存在着一些不可控的因素,所以煤矿的开采工作是一项高危的工作,在施工的过程中,要有严格的施工条件和施工标准,一旦任何环节出现问题,将会造成严重的安全事故。鉴于上述的情况,煤矿开采工作必须要结合煤矿的实际情况,同时辅以相应的技术手段,制定科学的施工流程,使开采工作更加高效和安全。在煤矿采煤掘进中使用高强支护技术,提高了开采的工作效率,为作业人员提供了良好的作业环境,具体表现在:第一,该技术对岩壁和巷壁的稳定性上起到了很大的帮助,使地下施工始终处在安全的环境下;第二,该技术的成本较低,但是取得的效果非常显著;第三,此技术所使用的设备简单,无需繁琐复杂的操作;第四,该技术可以为施工提供良好的作业环境,同时也能保障巷道的稳定性和安全性。
        二、高强支护技术的应用问题
  现阶段,由于国家对煤矿开采给予了高度的重视,这对煤矿的发展有很大的帮助,而高强支护技术的应用能够保障煤矿采煤作业的安全性和稳定性,是煤矿中行之有效的技术方式之一。相较于传统的支护技术,高强支护技术可以保证围岩的应力,保证巷道的稳定性。在进行支护工作时,要根据煤矿实际情况,针对巷道的变形和移动展开支护。
  当应力增强时,仅采用支撑措施,其强度大于目前的承载力,或将围岩的承载力控制在一定范围内。然后这些加固措施将控制巷道的变形,使周围岩层处于相同的压力下,以保證巷道的完整性,避免更大的破坏。在煤矿巷道的开挖前,都会进行工程设计,以及一些数据分析,监督工作也会一并进行,确保能够安全施工,同时保证施工的质量。但是由于高强支护技术是隐蔽且严格的支护措施,在对工作中的每项数据都确定后,但是却不能轻易控制相应的作业流程来确保巷道掘进的可靠性。一旦加固措施不完善,随着巷道的深度增加,其环境也随之复杂,会出现顶板冒落的情况,对作业人员的人身安全起到了一定的威胁。高强支护技术并非能够应用到所有的巷道中,对于一些应力巷道和特殊巷道中并不适用,这样的巷道中发生巷道顶部变形的几率更高,这样一来会影响采煤作业的正常进行,采煤环境也得不到安全的保障。
        三、煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的具体应用
  1、煤矿采煤掘进工作中锚杆支护技术的应用
  锚杆支护技术是巷道高强支护方案的一个关键性组成部分,在应用锚杆支护技术时,关键的步骤是组合、联结、加固锚杆。在采煤掘进工作中,因为巷道施工,固有的岩层结构受到破坏,这降低了岩层稳定性,为了提高岩层结构稳定性和巷道的安全性,要求在稳定地层中深入锚杆,进而实现巷道围岩结构稳定性的提升。在锚杆支护施工时,应选择和组合锚杆,在有效组合锚杆之后,组合拱与组合梁能够形成于巷道中,从而有效地防止出现冒顶现象。

最后要求加固全部的锚杆,结合采煤掘进工作的施工现状,设置适宜的锚杆群,进而以锚杆群在巷道周围建构一种封闭式的承载结构,以使锚杆支护的质量提升。跟液压支架方式存在显著的差异性,锚杆支护重点体现的功能是防御性支护。
        锚杆支护技术在煤矿采煤掘进工作中的应用能够结合实际现状科学地进行优化,在设置支护方案的情况下,应综合、系统地勘查巷道周围的岩层构造,且根据巷道围岩断面层的实际现状、巷道的使用时间、围岩结构应力的改变等资料信息,全面规划设計锚杆的部署以及施工工作。在煤矿开采时,因为施工期较长,如果巷道围岩存在明显的风化现状,要么是扩大了岩层的断层面积,那么都会制约巷道的安全性。因此,在设计锚杆的情况下,应确保锚杆达到大概1.5米的空顶距离,以及开展有关的混凝土喷射施工工作,以使围岩构造的稳定性提升。在巷道进行锚杆支护施工的时候,还应对支护质量进行有效地控制,以及在完成施工后检测锚杆的支护能力,确保锚杆支护的能力跟煤矿开采的施工设计标准相符合。
  2、煤矿采煤掘进工作中超高强喷射混凝土技术的应用
  重点是在深部巷道的工作场所中应用超高强喷射混凝土技术。因为通常矿井深部巷道具备较为复杂的地质构造,生产工作空间比较小,以及封闭性较强,所以围岩构造变得越来越不稳定,像是矿井深部巷道的围岩构造往往存在经常性的变形和松动等现象,这是其缺少稳定性的典型表现,鉴于此,超高强支护技术的应用可以很好地避免围岩变形和松动现象的形成。如果根据如此的现状,应用的支护构造缺少充足的强度,那么冲击地压或者是煤层被压出的现象会形成。如此一来,将较难保障煤矿深部巷道的稳定性。相反的,倘若可以应用超高强喷射混凝土支护技术,那么尽管在煤矿巷道深部的顶板位置上也能够进行很好地支护,以使开采煤矿过程中深部巷道的稳定性提升。通常来讲,超高强喷射混凝土支护技术具备两种喷射技术,即潮式技术和湿式技术。其中,潮式技术是首先把骨料与水泥材料等,在进行搅拌时将一些水加入其中,从而体现润湿的功效,再结合压缩空气箱喷射区域推送,并且根据一定的比重将速凝剂和水配入,最终的时候进行喷射即可。湿式技术是首先混合充足的水、骨料、水泥材料等,然后借助压缩空气在喷射的区域推送混合好的材料,并且根据一定的比重搅拌速凝剂,且快速进行喷射工作即可。超高强喷射混凝土支护技术的明显特点是能够实现矿井深部巷道岩石承载性能和强度的优化,从而确保煤矿开采巷道的稳定性和安全性。
  3、煤矿采煤掘进工作中联合高强支护技术的应用
  所谓的联合高强支护技术,其重点是在应用喷射混凝土支护构造业已不可以确保矿井深部巷道完整性的时候,要么是巷道会存在变形、移动、流动等情况下,鉴于此,联合高强支护技术将体现重大的实际价值。联合高强支护技术主要是有效统一U型钢可伸缩支架与锚背支护的一种超高强支护技术,其支护构造当中的U型钢可伸缩支架能够跟矿井深处的巷道变形情况相适应,也可以对煤层构造的侧向变形和巷道顶板进行控制。联合高强支护技术的材料主要组成部分是混凝土、塑料网、金属网、木材、钢筋网等,对于矿井深处的巷道来讲,钢筋网背板是应用最为普遍的材料,在实际应用时,首先结合锚杆在矿井巷道顶板上作用钢筋网背板锚,然后再联合应用支护结构中的U型钢可伸缩支架,如此一来,一种高强支护技术的联合支护结构便形成。联合高强支护技术的应用能够大大提高矿井深处围岩和巷道顶板的稳定性,尤其是针对那一部分应用喷射混凝土支护技术也难以确保矿井深处巷道完整的时候,要么是巷道会存在变形、移动、流动等情况下,联合高强支护技术的应用能够实现非常显著的安全效果。
        结束语
  在该技术应用过程当中,必须严格的控制施工工序,确保整体高强支护技术应用过程之后的结构具备良好的工程质量。通过更好的应用高强支护体的补强作用以及加固作用等等,使得煤矿内部的采煤巷道也具备有更高的应力、承载力以及强度、高度,以保证之后采煤作业顺利完成。
  参考文献:
  [1]王治峰.煤矿采煤掘进工作中高强支护的技术分析[J].中国科技纵横,2014,000(010):179-179.
  [2]智力.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析[J].矿业装备,2019,104(02):140-141.
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