潘雷
兰花集团东峰煤矿有限公司 山西省晋城市048000
摘要:随着经济的发展和社会的进步,煤矿开采量越来越多,煤矿开采工作是一项综合性的工作,尤其是在开采的过程中要做好综采工作面的支护,这样才能为整个煤矿的开采奠定下良好的基础。本次研究从综采工作面的支护技术入手,结合某煤矿的具体实例,对支护技术中存在的问题进行探讨并且提出改进措施,希望能够推动煤矿综采工作面支护技术的顺利发展。
关键词:煤矿综采;支护技术;问题探讨
1煤矿综采工作面支护技术问题
1.1煤炭生产中的支架选择问题
支架技术是一项综合性的应用型技术,不能仅仅依靠理论层面的技术创新,还必须考虑到实践中的技术应用。支架是相关技术的主要应用设备,在很多煤炭开采工程中,支架的质量好坏、型号是否标准直接影响着支护技术的有效性。支护技术通常具备一套完整规范且严谨的规划设计图,支架的型号与质量要求均有明确的规定,但是在实践中,很多支护技术没有发挥应有的效用主要取决于企业没有严格按照规划图选择支架。劣质支架或者质量、标准不符合规划设计的支架均会影响综采工作面的支护技术准备工作。
1.2沿空留巷技术中关键问题解析
应用沿空留巷技术,关键是要克服矿山压力显现问题,需要根据矿山压力和沿空巷道的矿山压力特点选择合适的支护方式。沿空留巷的矿山压力来源于上部顶板,因此,重点是对巷道的顶板进行支护,并要保证支护的形式和支护强度达到相关标准。为了对支护进行合理的设计,需要分析留下来的巷道顶板上的矿山压力以及显现规律。对于巷道的顶板而言,需要承受较大的矿山压力,一方面,要承受岩石自重引起的压力;另一方面,要承受煤层开采过程中的超前支承压力。沿空巷道的矿山压力具有不同于其他巷道的特点,巷道内的矿山压力在某种程度上是时间和空间的函数。当工作面靠近巷道时,巷道的压力会明显增加且处于一个动态变化的过程中;当工作面远离巷道时,巷道的压力会急剧降低并趋于稳定。因此,要想保留上个工作面的巷道,必须采取有效的方法对巷道进行支护。
1.3超前支护
在现代化的煤矿综采工作中,超前支护是常用的一种支护技术,能够对综采工作起到良好的保护作用。但是在目前的使用过程中,一些煤矿企业对于超前支护技术理解不到位,出现了一些不合理设置的现象,造成了安全事故的发生。
2煤矿综采工作面支护技术问题的探讨
2.1煤炭生产中的支架选择技术完善策略
支架选择技术主要集中于三个方面,第一是支架的类型,第二是支架的规格,第三是支架的工作阻力。首先,在选取支架的类型方面,支架有支撑式、掩护式、支撑掩护式等不同的类型。不同类型的支架具有不同的功能,适用的工作面也不相同。煤矿工作注重开采前的信息收集与调查,可以通过对煤炭层土壤地质状况的分析,为支架的选取提供更详细准确的参考依据。其次,在选取支架规格方面,煤矿开采工作需要对工作中的煤炭开采面进行厚度勘测,确定煤炭开采层的厚度,了解其最小厚度与最大厚度的准确数值,为确定支架规格提供数据支持。在实践中,液压支架对煤层厚度数值的依托性较强。液压支架的最小高度不能大于煤矿层的最小厚度,最大厚度也不得大于煤矿层的最大厚度。由此可见,不同的支架规格在实践中的应用条件也不相同,必须对实际开采煤矿的具体情况进行细致调查,然后确定支架的规格。最后,在确定支架的阻力方面,需要在支架假设完成后,对支架的工作状况进行实时分析,准确收集工作中的支架阻力,确保支架的工作状态良好。
2.2加强沿空留巷的安全管理
在煤矿开采过程中,任何时刻都需要关注安全问题。分析大量统计数据可以发现,造成沿空巷道不安全的因素主要是巷道支护强度和瓦斯问题。沿空留巷的关键在于采用一些有效的支护技术来靠近采空区边缘的巷道,如果不能使巷道处于稳定状态,则在开采时存在很大的安全隐患。在进行沿空留巷时,还需要考虑工作面开采支承压力重新分布对巷道的影响。通常情况下,在回采期间,沿空留巷的巷道所承受的压力更大,承受的最大压力是正常情况下的2倍。根据矿井内所开采施工的特点和矿体结构的变形破坏机理,保持矿井内矿体结构稳定性的关键技术是:合理的支护设计,坚固矿井的合理支护、顶板的合理支护,对边角进行加固。此外,还需要关注巷道支护的时效性。由于沿空巷道受到动压的影响,很难保证巷道长时间支护的稳定性,可能会很难满足下个工作面的回采需求。沿空留巷需要关注的另一个问题就是采空区的瓦斯涌出问题。由于巷道靠近采空区一侧,如果密封不严,巷道通风时,大量的采空区瓦斯会涌出,严重威胁矿井的生产安全。与此同时,沿空留巷还使得通风系统漏风增加,导致巷道通风困难,这也会影响生产安全。因此,在支护完成后,需要定期对巷道靠近采空区一侧进行检查,防止出现大量瓦斯逸出的现象。
2.3超前支护技术要点分析
首先,拱形金属支架支护需要与铰链配合使用,如果工作面在3-5m之间,那么需要与十字铰链配合使用,这个要求支护的高度高于1.5m,侧宽应当大于0.7m。为了保证支护的效果,需要在距离煤壁20m左右处设置金属铰链的顶梁和液压支柱,这样可以更好地保证工作面的安全性。梯形平巷超前支护也是一种常见的使用方式。但是它的使用需要结合煤壁不同的区域来进行合理的设置,通常情况下,当煤壁前的距离小于10m的时候,梯形平巷超前支护技术就可以使用,但是需要采用单体液压支柱和双排金属铰链顶梁支架进行支护。如果煤壁前区域位于10-20m之间的话,采用的是单体液压支柱和单排金属铰链顶梁支架进行,所以,在具体的工程实践中,需要结合区域的范围来综合性考虑,从而选择具有可行性的超前支护模式。
2.4全面重视管理特殊工作面
在实际针对煤矿综采工作面进行支护的过程中,专业的人员会遇到各种特殊的工作面。常见的主要包括悬空顶板和高度破碎的煤壁。只有全面地进行有效地管理才能够全面地提升支护的效果。主要包括如下几种内容:第一,正因为多数悬空顶板的硬度和面积都比较大,其内部的压力多数会不稳定。如果能够在第一时间使用悬空顶板,就会直接出现冒顶的危险。此时,专业的人员先要进行放顶,之后再采用合适的液压支护支架来全面地进行支护。第二,如果要采用高度破碎的顶板来进行支护,则应该先配合金属网来进行支护。必要时也可以采用混合式的金属支架来进行支护。第三,采用片帮煤壁来进行支护时,先可以在采空区采用打贴帮支护的方式,之后在采用液压前移的方式来全面地进行超前支护。只有全面地重视管理特殊工作面,才能够发挥更大的作用。
结语:综上所述,多数煤矿开采的工作都相对较为复杂,更会在使用的过程中产生更多的问题。正因为在煤矿开采的过程中会诱发各类安全事故。因此,专业人员需要结合实际的案例来全面地解决问题。只有采用合适的措施来分析相关的内容,这样才能够在第一时间提升工作的效率,最终让工作开展的过程变得更加顺利。
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