黄国峰
身份证号码:23062319860527**** 江苏省 徐州市 221611
摘要:对于煤矿开采作业来说,由于地下环境越来越复杂,一些断层和褶皱岩层越来越常见,因此常常引发围岩形变等问题。同时以往的支护技术也难以达到当前的掘进支护要求,所以需要结合具体支护施工情况来选择好支护技术方法,并改善支护方法,确保煤矿掘进的有序化运作。
关键词:煤矿掘进;支护技术;应用探析
1导言
煤炭生产的安全性在一定程度上受制于巷道的支护效果和支护质量。近年来,随着采煤工艺和采煤技术的不断进步,以及开采深度的不断升入,工作面巷道的地质情况越发的复杂,巷道内的矿压现象问题越来越严峻,从而对巷道支护造成困难。针对上述问题,为保证巷道的掘进速度、推进速度的要求,需采用效果更好、更加安全的支护方式。
2高强支护技术概述
为了能够提高采煤工作整体的安全性,大多数煤矿企业都会对高强支护技术进行充分的应用,这样可以对于煤矿资源开采的质量和效率提升大有帮助。支撑起煤矿的巷道是高强支护技术的最重要的功能之一,这就要求广大煤矿企业在对高强支护技术进行实际的应用之前,要根据实际的情况来全面的探测巷道,在探测过程中会出现许多的数据和参数,工作人员要对这些数据及时的进行记录和分析,最后在依据分析出来的结果来制定高强支护方案。煤矿企业应用高强支护技术的主要目的在于提高巷道整体的牢固性,这样可以有效地降低开采过程当中出现安全事故的概率,就算发生了一定程度的事故,相关的生产人员也有足够的时间逃离事故发生现场。煤矿企业在应用该技术的时候不仅要对巷道实际情况进行分析,而且还要根据锚杆的长度进行适当的加长,这样才能够让锚杆可以承受很重的物体。在应用高强支护技术的基础上,工作人员还可以对抵消垂直力的方式进行充分的应用,巷道侧壁的承载能力也会因此得到进一步增强,不仅能够让工作人员整体的工作效率和质量得到提高,而且还能够保证煤矿开采掘进工作可以正常的进行,为煤矿企业带来一定经济效益的同时,还可以为社会的发展提供源源不断的煤矿资源。
3掘进工作面变形特征
本文所研究工作面自施工以来巷道变形严重,为充分掌握工作面的变形情况,在其顶板采用“十字布点”的方式对顶板和两帮的移近量进行监测。经对监测数据进行分析,可将工作面的变形特征总结如下:1)工作面巷道顶板出现不同程度的煤层脱落;巷道顶板所采用的支护锚杆被拉断且钢带也被拉断,其中有一部分钢丝网被完全破坏[2]。其中,针对顶板下沉掉包严重的位置擦用木垛的方法进行强化支护,但最终效果不明显。2)整个巷道工作面的底鼓现象较为严重,底鼓量最大可达1500mm。由于较大的底鼓量导致整个巷道的高度仅为1m。3)工作面巷道两帮的片帮现象严重,导致留设煤柱变小。4)巷道底板与靠近工作面帮部的位置处出现严重的鼓出现象,导致原先的支护效果完全失效。
4煤矿掘进支护技术的具体应用
4.1混凝土永久支护技术
混凝土永久支护技术能够提高围岩的稳定性,但这一技术的应用却对施工操作水平有着一定要求,并且需要在支护过程中协调好各方面工作。需要针对混凝土锚杆实施喷射处理,利用混凝土喷射设备进行喷射,在喷射前还需要对混凝土的制备配比等进行严格控制,从而保证混凝土浆液的质量,通常水泥配比需要在400kg/m3左右,之后进行拌和。混凝土喷射处理时,还要选取合理的喷射设备,调整好锚杆型号,确保锚杆能够满足支护施工要求。混凝土喷射还需要确保喷射的强度,一般都需要喷射多次、反复喷射,从而保证支护的效果。
混凝土永久支护技术的运用必须提前做好地质勘察,了解矿区的地质环境特征,结合具体的地质条件信息来改善支护方案,利用围岩本身的承载力来提高支护成效。在混凝土喷射过程中,还要调整好喷射面积和喷头的间距,确保混凝土的均匀喷射,这也需要操作人员具备足够的操作水平,混凝土喷射装备的喷头不可以对准人员,同时还需要做好一系列安全防护措施,如口罩和手套,保证施工的安全性。在混凝土喷射完成后,混凝土本身需要一定时间凝结,在凝结期间便需要对其进行养护。一般需要进行洒水处理,避免结构出现裂缝现象,洒水需要持续进行28d左右,期间还要对混凝土周边温湿度进行监控,避免温度湿度变化对混凝土结构带来的影响,进而提高混凝土凝结质量,保证支护成效。
4.2单体液压支柱配衔接顶梁支护
巷道支护通常选择单体液压支柱配衔接顶梁的方式,这种方法一般会选择HDJA-1200型金属衔接顶梁。在支护施工过程中,放炮后需要即刻挂上顶梁插好水平销,在顶梁的支护作用下设钢筋网,构建单体液压支柱,在锚网设计方面,需要保证锚网本身贴合巷道内岩面,搭接间距在0.2m左右,每0.2m利用11号铁丝加固。基本柱的初撑力需要在90kN以上,若出现漏液问题则需要尽快进行补救,或设备替换,保证支柱是全承载保护。通常来说,单体液压支护与金属衔接顶梁并列3排,柱子设计在顶梁之中,2排顶梁的200~400mm中需要穿插一根小木棍,从而避免漏顶问题。除此之外,还需要根据矿区的具体状况来调整穿杆数量,确保钢筋围岩混凝土结构的稳固性,为掘进的安全提供保障。
4.3锚杆支护技术
锚杆支护技术的应用相对较为广泛,一般情况下,煤矿开采作业的工作面环境较为复杂多变,所以在煤矿开采掘进时经常遭遇各种断层,这些断层不仅有落差较大的特点,同时一些断面还会出现破裂的现象,稳定性较差,容易受外部因素而出现小规模垮塌或结构开裂等问题,这对于巷道掘进开采会带来严重不利的影响。对于这类问题,可以通过锚杆支护技术来进行解决,锚杆支护技术一般会将U型钢结构作为基本材料来实现巷道断层的加固。同时在这一条件下选择好锚杆支护方法,则能够进一步提高掘进的有序性,避免巷道断层塌陷问题。
4.4临时支护
所谓临时支护就是永久支护未完成,临时维护围岩稳定,为施工提供一个安全作业条件的支护。巷道开窝完成后,先将一块网子与后面网子联接好,(铺网人员要站在支护好的地方用钎子将网子拉平,严禁进入未支护区)再将三块木板顺巷道方向将顶网托住,600mm在支护区,900mm伸入未支护区,然后将三根临时支护器打在木板下最迎头一排锚杆处,保证临时支护器站在实底上,三托板间距为1000mm(巷中一根两帮各一根),并开始用注液枪给临时支护器注液(井下静压水代替),初撑力≮11KN,注液时必须先用注液枪冲洗临时支护器上的三用阀,注液时操作人员必须站在阀体的侧面进行注液,同时将顶端挂钩挂在已支护网子上,以防倒柱砸人。支护好第一排后,前移临时支护,支护迎头一排。顶眼锚好后,将三根临时支护器放在掘进机后方专用三联钩上,并将临时支护器固定牢固,严禁倒置。
5结语
综上所述,高强支护技术对于我国煤矿采煤掘进工作来说有着十分重要的影响,这就要求相关的煤矿企业要结合实际的情况对相关支护进行应用,这样才能够提高矿井巷道整体的牢固性与安全性,提高采煤工作整体的质量和效率。
参考文献
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