煤矿采掘中的高强支护技术研究

发表时间:2020/9/29   来源:《工程管理前沿》2020年18期   作者:张新伟
[导读] 在当前我国社会经济和科学技术得到了迅猛的发展,
       张新伟
        济宁市金桥煤矿  山东济宁 272200
        摘要:在当前我国社会经济和科学技术得到了迅猛的发展,与此同时,社会的各大行业对于煤炭资源需求量正在逐渐增加,所以,更加需要加强煤炭开采工作,在煤矿采掘的过程当中需要安全性以及高效性。实际采掘工作的过程当中,高强支护技术具有现实价值和意义,能够保障煤矿稳固性、安全性,有利于减少安全事故。高强支护技术不但具备必要的支护能力之外,而且强度更高,能够更好地满足煤矿采掘工作要求。煤矿采掘潜在许多危险因素,采掘深度增加,岩石坠落几率增大,如此一来,不仅影响采掘工作正常进度,而且危害工作人员生命安全,因此,要煤矿采掘做好支护工作。为了保障工作顺利实施,高强支护不失为一种重要的举措,可以给煤矿开采工作提供强有力以及坚实保障,从而切实保证煤矿采掘工作可以安全、高效以及稳步进行。
        关键词:煤矿采掘;高强支护;技术
中图分类号:TD35
文献标识码:A
引言
        煤炭的可燃性好且便于长期大量存储,因此日常生活及生产中人们对煤炭的需求量日益增加。我国众多行业都广泛应用煤炭,为提升煤炭开采速度,开采工作逐渐向地表更深处发展。随着采煤矿道的深入,矿壁的稳定坚固度降低,极易坍塌,为保障作业者的生命安全,需要实施矿道高强支护技术来稳固矿道。以下主要对高强支护技术的基本内容展开分析与探讨。
1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。
2煤矿采掘中的高强支护技术
        2.1锚杆支护技术
        对于巷道围岩而言,锚杆的应用机理是组合、联接、加固。一是联接。在巷道围岩岩层与岩块不稳定的情况下,能够结合锚杆进行连接,且尽量地向稳定岩层中深入。二是组合。结合锚杆组合相应厚度的、成层的岩层,以使组合梁、组合拱形成,避免岩层坍塌、滑移。三是加固。结合规律设计的锚杆群,挤压与粘结巷道附近相应深度的围岩,以使一个承载环形成,鉴于此,跟通常的支架支护不同,锚杆支护的特点是防御支护。锚杆支护技术在实际的使用中,要结合煤矿的实际情况,以及多方面的因素,对锚杆进行科学的设计和布置;第二,最低锚杆空顶距离不应该超过1.5米,这是规避围岩风化与脱层的问题;第三,在完成锚杆支护技术之后,要开展相应的检测工作,保证支护的效果。


        2.2光爆锚喷支护技术
        这种技术作为煤矿采掘高强技术之一,其自身的安全性和经济性较强,而且能够在大多数的煤矿采掘作业当中进行应用,在整个高强支护技术当中占据着十分重要的地位,对于煤矿采掘工作来说有着直接的影响,对采掘工人的工作强度也是比较低的。在科学技术高度发达的今天,光爆锚喷支护技术随着时代的发展而得到了不断的改进和优化,在实际的应用到中要求相关人员要对炮孔之间的距离进行严格控制,结合实际的采掘情况而对相关的技术参数进行有效的设计,这样才能够让这种技术的价值在实际的煤矿采掘工作当中得到充分的体现,巷道支护整体的安全性也因此得到有效的提高。这种技术主要是对锚杆的组合梁功能与悬吊功能等相关及时进行综合的利用,这样能够让围岩应力得到一定程度的优化,采掘人员在对这种技术进行应用的时候要应该让围岩与锚杆的供暖效果充分的体现出来,巷道顶板的承载能力得到提高,从而巷道整体的安全性得到保障,煤矿采掘工作可以正常的进行。
        2.3喷射混凝土支护技术
        结合实践来看,在煤矿采煤掘进高强支护中喷射混凝土支护技术也有着较为广泛的应用。该技术主要分成两种:干式喷射混凝土与水泥裹砂喷射混凝土。首先,干式喷射混凝土支护技术应用时将水泥、混凝土以及速凝剂等原材料按照一定比例加入并予以充分搅拌,之后倒入适量水后便可以通过喷砂机对煤矿掘进过程中所形成的巷道围岩进行喷射,待混合物凝固后即可达到加固效果。其次,水泥裹砂喷射混凝土支护技术应用时主要是通过水泥与符合规格的砂粒进行充分搅拌,然后在通过泵送或是压缩空气的方式喷到煤矿掘进巷道围岩上,从而实现加固。这两种喷射混凝土支护技术各有优点,且均能实现较好的煤矿巷道加固作用。因此,煤矿企业要充分结合煤层状况、地质条件以及掘进技术等实际来决定采用哪种喷射混凝土支护技术,随后准备好相应的施工方案、原材料以及设备,并切实依据方案开展施工,以此保证好煤矿采煤掘进巷道获得良好支护作用。
        2.4联合支护技术
        在煤矿采煤掘进工作进行过程当中,所应用到的高强支护技术为联合支护技术的情况之下,主要是通过使用U型钢可塑型支架以及锚背支护等联合到一起所形成的一层超高强支护体,从而解决掉之前在喷射混凝土支护结构应用过程当中巷道深处稳定性不足的问题。同时应用该联合支护技术,还能够防止在巷道支护过程中,使得广大的围岩出现变形、移动甚至是流动等现象。而在联合支护技术应用过程当中,所使用到的U型钢可塑性支架能够防止矿井深处的巷道出现变形现象,同时还能够通过应用该支架,直接的将巷道的顶板及煤层结构固定起来,防止这两个结构出现侧向变形等现象。此外,在联合支护技术过程当中所遇到的锚背网材料主要有金属网、塑料网、混凝土、木材以及钢筋网等多项材质共同构成。而在煤矿的巷道支护技术施工过程中,应用最广泛的一项材质为钢筋网锚背板。通过在矿井的巷道顶板上,直接的将锚钢以及钢筋网锚背板固定于顶板上之后,联合U型钢可缩性支架,从而形成一层较为坚硬且具备有较高支撑能力的联合支护体,能够全面的发挥起整个联合支护体内外部的支护作用,使得巷道的围岩整体以及顶板具有更强的安全性以及稳定性,以保证煤矿采煤掘进工作进行过程中的安全性及稳定性。
结束语
        综合上面可以看出,在煤矿采煤掘进工作进行过程当中,为了保证巷道整体的安全性及稳定性,则必须重视起巷道掘进支护结构设计以及施工的重要意义。而为了达到这一目的,就必须在支护技术选择过程当中应用高强支护技术。而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]杨双林.煤矿采掘中的高强支护技术[J].?内蒙古煤炭经济,2017(22):14-15.
[2]孙长城.煤矿采掘中的高强支护技术研究[J].?山东工业技术,2017(16):70.
[3]杜伟苗.浅析煤矿采掘过程中的高强支护技术[J].内蒙古煤炭经济,2018,No.255(10):114.
[4]尹晋探讨煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用[J].?能源与节能,2018,No.152(5):115-116.
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