摘要:煤矿巷道快速掘进施工工艺和支护技术是煤矿开拓的重要步骤,对煤矿的顺利开拓掘进有非常重要的作用。煤矿快速掘进和顶板支护技术对煤矿专业性要求很高,这两项复杂的工作技术对施工人员的生命和煤矿开拓有着最基本的影响,必须在思想上高度重视,为提高煤矿巷快速道掘进施工的工作速度,确保安全性和可靠性,一定把地质构造条件和施工工艺方法结合起来,严格控制速度和位置,采用先进高科技的掘进设备。本文基于煤矿快速掘进技术中锚杆支护研究展开论述。
关键词:煤矿;快速掘进技术;锚杆支护研究
引言
如今在煤矿行业快速掘进工作开展过程中使用范围最为广泛的一种技术就是锚杆支护技术,在煤巷支护中最一开始使用的技术是木支护技术,随着社会的不断进步和经济的快速发展,支护技术也得到了十分长足的发展,经过了不断地创新和发展之后,锚杆支护技术开始逐渐兴起并且得到了十分广泛地应用,锚杆支护技术和其他类型的支护技术相比来说,在提高支护质量效果、增进支护技术和减少工作人员的劳动压力和负担等多个方面有着很大的优势,因此在煤矿快速掘进过程中应用锚杆支护技术有着十分重要的现实意义,但是也存在着很多的问题和不足,需要相关技术人员进行不断地创新和完善。
1煤巷锚杆支护快速掘进技术的作用和应用价值
在煤矿的开采加工过程中开展快速掘进工作的目的就是为了给煤矿的稳定生产打下十分坚实的基础,但是想要保证煤矿掘进工作可以更加高效的开展,就需要对现代电气化和机械设备进行引进并且充分发挥其作用,而煤矿巷道掘进系统的各个环节正常运行又是现代电气化和机械设备可以更加安全和可靠的运行的前提,比如说支护、运输、供水和通风等各个环节都必须进行落实。针对这种情况,如果煤矿企业想要切实有效地增加煤矿掘进的速度,就必须从各种配套设备着手,对其进行不断地完善和发展,尤其是对支护技术要进行深入的改进和完善,对运输时间进行有效地缩短。而在煤矿快速掘进过程中应用锚杆支护技术可以显著地提升煤巷支护的质量效果,增进煤矿掘进的速度,降低技术人员和工作人员的劳动强度和压力,这也对增强煤矿的生产能力和提高煤矿的社会效益和经济效益有着十分积极的意义。
2掘进巷道锚杆支护存在的问题
2.1锚杆支护的机械化程度不高
锚杆支护机械化是加快支护速度的关键,也是实现煤矿巷道快速掘进的关键。由于地质条件的不同,巷道的断面存在差异性,锚杆机械设备很难具有通用性,导致在进行锚杆支护时需要反复移动锚杆机。为了实现断面的全部支护,需要人工移动机械设备,这就导致施工效率大幅度降低。如果要实现锚杆支护的完全机械化,就需要研发适用于特定巷道的锚杆机,但生产成本会大大增加。
2.2施工巷道地理位置
地质条件是对巷道稳定性造成影响的重要决定原因之一,可能会造成巷道支护工作造成施工难度。围岩是巷道快速掘进的重要影响因素,它的存在能够对巷道起到很好的支护作用,可能会在巷道快速掘进过程中,因施工强度不断增大会造成其位移,并可能会巷道整体位置的形状标准的改变和偏移,对施工安全造成威胁。若加上巷道所处位置与水源的位置相距较近,极可能会造成巷道的疏松和变软,并对掘进巷道的稳定性可能产生极大影响,且会造成开拓巷道的塌陷。巷道快速掘进工作中许多机械设备,工作时产生的震动、压力等都可能影响巷道的支护状况,造成整个施工地点的安全威胁问题。
2.3掘锚一体机技术还不完善
未来巷道掘进发展的大趋势是实现巷道掘进支护的一体化,从本质上解决巷道掘进时间与支护时间不协调的问题。
过去,掘进的速度很快,支护工艺较多,需要的时间多,这导致掘进与支护存在较大的矛盾。虽然可以通过优化掘进工序和支护工序来缓解这种问题,但是这种优化是建立在成熟经验基础上的,很难广泛推广。现在也研发了一些掘锚一体机,但在使用过程中发现效率并没有得到很大的提升,设备的配套还存在较大的问题,需要进一步进行技术研发。
3煤矿井下巷道掘进顶板支护技术
3.1提高井下巷道顶板的承受力
想要提高井下巷道顶板的承受能力要做好基础工作,要对井下巷道的地理环境进行分析检测,以便选择合适的顶板支护,选好顶板支护就要制定安全保障方案。进行设计方案时要注意使用的是什么支护模式,以便进行调整,对井下巷道的顶板支护技术设计时,不仅要要了解顶板支护模式,同时还要清晰施工材料的数量以及临时顶板支护建设方案,必须严格按照相关规定进行控制,严格的进行数量控制。更好的进行工作流程设计。设计好之后要严格遵守,工作过程必须认真落实,严格的规定可以更加有效的提高工作质量。
3.2优化井下巷道支架的结构性能和强度
在进行井下巷道顶板支护的施工初期,进行第一次掘进开采的过程中,由于缺少必要的支撑,在地层压力的作用下,巷道非常容易发生不同程度的变形,这就会给掘进开采工作的顺利实施造成不利影响。因此,为了尽可能降低巷道的变形量,需要通过对比不同的方案,优选出最适宜的支护结构和形式。同时,通过选用适宜的支护结构形式还能尽可能确保巷道空间在支护施工过程中保持完整,进而避免由于施工问题而需要进行大规模和大面积的返修情况。此外,支架强度低于顶板支护施工的稳定性具有关键的影响,但是强度越高支架的造价也就越贵,为了能够对支架强度进行充分地利用,这就需要对支架强度和性能进行科学合理的优选,在确保井下巷道掘进开采安全的前提下,选择强度适宜的支架。同时,在实际的掘进施工过程中,还要对支架的受力情况进行实时的监测,一旦超出支架的强度极限,就要立即对支架采取有效的加固措施,避免坍塌的发生。此外,还可以结合围岩的受力情况对其所承受的压力进行一定的释放,进而对围岩进行充分地利用,这样就能在一定程度上提高煤矿井下巷道掘进顶板支护技术在施工过程中的应用质量和效率。
3.3确保支护技术的零部件质量
在支护技术实际应用前要对支护的各个零部件进行质量检测,确保其符合相关的应用标准后再进行投入使用,例如,承载力、阻力、锚索质量等都属于检测的范围。同时,在实际操作过程中也要定期对支护的零部件进行检测,防止出现支护问题。除此之外,加强相关员工的相应知识理论、操作能力以及心理能力,确保出现事故时可以得到及时的察觉和应对。
结束语
采掘接替紧张是困扰煤矿开采的难题,实现巷道快速掘进是解决这一难题的关键,而加快巷道的支护速度是实现巷道快速掘进的根本。目前,支护速度最快的是锚杆支护,将锚杆支护技术与巷道掘进结合起来才能实现快速掘进。锚杆支护的优势在于支护适用性强、主动支护能力强以及能改变巷道围岩的承载结构,但也还存在着一些缺点——锚杆支护的机械化程度不高、掘锚一体机技术还不完善以及支护的机理不明确等,这些问题急需要解决。现为解决巷道快速掘进中存在的问题提供了一种思路。
参考文献
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