煤矿煤巷掘进中高强支护应用技术浅析

发表时间:2020/10/15   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:孟祥雷
[导读] 摘要:近年来,我国对煤矿资源的需求不断增加,煤矿开采越来越多。
        贵州大方煤业有限公司  贵州省毕节市大方县  551600
        摘要:近年来,我国对煤矿资源的需求不断增加,煤矿开采越来越多。在我国经济发展下,我国煤炭资源越来越匮乏,在严峻的资源挑战面前,需要采用好的采煤技术,保证煤炭开采工作的高效、安全进行。本文主要从煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的作用和优势出发,对其实际应用进一步分析,完善其应用策略,为采煤掘进作业提供良好保障。
        关键词:煤矿采煤;掘进工作;高强支护技术;应用研究
        引言
        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。
        1高强支护技术概述
        高强支护技术被广泛而普及地应用于煤矿采煤掘进工作中,能够显著而有效地提高采煤工作的安全性,从而保证煤矿煤炭资源开采的质量水平。高强支护技术主要的功能与作用是对煤矿掘进的巷道进行支撑,在对掘进巷道采取高强支护前,需要全方面地对掘进巷道进行探测,从而获得巷道的相关信息数据,并对信息数据进行整理分析。在数据分析后,需要根据分析结果以及掘进巷道内的实际工作情况,制定合理科学的高强支护技术应用方案计划。在煤矿采煤掘进工作中,采用高强支护技术,能够在很大程度上增强巷道的牢固性,而这也是高强支护技术应用的主要目标,通过增强巷道牢固性,减少采煤掘进工作过程中的安全事故、降低安全隐患。在高强支护技术的应用开展前,需要结合巷道内部的实际情况,对所需要采用锚杆的长度进行适当地调整,从而保证锚杆能够承受更加巨大的重量和载荷,提升煤矿巷道的安全性能。在对高强支护技术应用方案进行确定时,需要考虑到在煤矿采煤工作中存在的特殊情况。一般而言,高强支护技术有着以下的优势优点:首先,煤矿采煤的难度会随着煤矿巷道深度的增加而增大,在这样的情况下利用高强支护技术,能够提高和增强岩壁、巷壁的承载力与稳定性,提高采煤工作的安全性与可靠性;其次,高强支护技术实际应用中受到条件制约少,且成本较低,泛用性和实用性强;第三,高强支护技术应用所需要的材料较为轻便,所需要的设备组装难度也相对较低,能够降低在煤矿巷道内采煤工作人员的工作压力;最后,高强支护技术能够有效地延长煤矿掘进巷道的使用时间寿命,减少了后期对于巷道的维护难度,能够显著提高煤矿采煤工作的资金利用率,提升了煤矿企业的经济效益,降低了煤矿开采成本。
        2当前高强支护技术应用中存在问题
        (1)支护初期裂缝和滑动问题。高强支护技术具有隐蔽性特征,因此难以制定有效的施工流程,在持续的采煤作业之下,会不断增强低压,也就会面临更加复杂的地质条件,容易导致初期支护产生裂缝和滑动等问题。(2)开采过程中问题。在煤炭开采中会遇到各种恶劣的开采条件,具体如应力巷道和大倾角巷道高帮等,在高强度应力下,容易导致顶部变形、巷道被破坏,在此过程中高强支护技术的作用是有限的,并不能完全有效解决问题。(3)施工队伍存在问题。具体在高强支护技术应用和施工中,如果施工队伍素质不足,对实际工作流程不够明确,就无法有效制定施工方案,实际施工监管不到位,高强支护技术的应用成效降低,不利于保证掘进作业的安全、高质进行。
        3煤矿采煤掘进工作中高强支护技术应用
        3.1光爆锚喷网技术的具体应用
        应用光爆锚喷网技术,主要是将锚杆加固的作用加强,有效将围岩较为薄弱的环节进行改善,进一步提高围岩抗剪力,同时也让巷道的支护强度得到保证。需要将巷道深部围岩处的加固拱结构的可靠性不断加强,让围岩处的稳定性充分体现出来,并将巷道上方围岩松动、变形等现象的概率降至最低,不断提升煤矿开采工作的效率和质量。同时,如果围岩出现了冒落等问题,就需要积极应用锚杆的悬吊功能,保证其能够在坚硬的位置上进行固定,有效利用锚杆的支撑作用对其进行支撑。此外,锚杆支护的补强作用也比较显著,将锚杆加设在巷道周边,还能够在一定程度上控制巷道深处围岩的荷载,有效提升围岩周围的强度,同时还能让围岩受到的应力一直保持在科学的范围内。应用光爆锚网技术,主要是在层状处支护锚杆,有效结合薄岩层,从而形成组合梁的结构形式,为提高巷道承载能力奠定坚实的基础,为煤矿开采安全性创造有利条件。


        3.2超高强喷射混凝土高强支护技术
        通过实际的调查发现,深部巷道所处的地理环境较为复杂,而且内部空间也处于一个封闭的状态,这样就会导致围岩结构稳定性降低。在位置比较深的围岩处容易发生形变和松动,这时候巷道采取的支护结构自身强度比较低,这样就会导致后期煤层被压出或冲击地压问题的出现,在一定程度上影响了巷道整体的安全性。因此,工作人员在实际的采煤掘进过程当中应用高强支护技术有着非常重要的意义。高强喷射混凝土技术能够在巷道较深的位置发挥出良好的支护作用,让整个巷道始终处于一种稳定的状态。另外,高强喷射混凝土技术含有不同种类的喷射工艺,一种是潮式喷射,这种工艺主要是将水和水泥材料、骨料等一些材料进行充分的搅拌,不过工作人员要对加入的水量进行严格控制,不能过多,仅仅是湿润材料就可以,在压缩空气的作用下能够将其输送至指定的喷射位置,在最后要加入适当的水和速凝剂就可以形成整个喷射工序。另一种是湿式工艺,这种工艺方法与以上方法之间比较相同,只不过在最后拌和的时候不能加入水,只加入速凝剂。这就要求工作人员要对这两种不同的高强支护技术予以足够的重视,这样才能够让岩石整体的强度和承载性能得到进一步提高,工作人员可以在安全的巷道当中进行采煤掘进。
        3.3联合应用多种支护技术
        采煤作业中,可联合采用高强支护技术和其它技术,降低地质应力变化产生的不良影响,有效提高巷道稳定性,保障施工环境安全。巷道作为开采作业人员与外部联系通道,其稳定性的提升,有助于保障作业人员人身安全。比如高强支护技术与岩锚梁的结合,岩锚梁应用原理,是将钢筋混凝土梁体通过深度适宜的注浆长锚杆锚固在岩石,长锚杆、岩石壁间能够将荷载通过摩擦力传递到岩体,有效分担高强支护的压力,在有效承接下高强支护更加固定,可以加强支护效果稳定性。
        4将高强支护技术应用在采煤掘进作业中的要点分析
        4.1合理设计支护方案
        我国地域广阔,各个区域的地质情况具有着极大的差异性,煤矿资源的深度也是不相同的。因此,要想实现高强支护技术的顺利应用,必须要深入分析场地的地质情况。加强力学模型的构建,保证施工设计与因地制宜原则相符合,确保支护构件的科学性和合理性,合理计算支护的相关参数。
        4.2增强管控举措
        煤矿巷道建立、延伸过程中,技术人员要实时监测地质变化,根据实际情况完善管控举措,确保实现有效的管理。尤其是在巷道顶部、巷道壁压力处理中,需密切关注管控成效。高强支护技术的稳定性良好,应用该技术可以缓解压力,确保地质需求得以维护,掘进工作也能够高效进行。还要利用高强支护技术综合管控航道顶部压力,在其达到最大承载结构后,优化压力结构、项目。工作人员要实时掌握实际情况并进行科学分析,采取科学措施来满足处理要求,避免不良问题的产生,保证施工安全。
        4.3系统化分析支护过程
        高强支护技术的过程,不是一蹴而就的,所以必须要充分掌握了解全部的过程,促进采掘工作的顺利进行。在施工过程中,支护开始阶段环节中变形现象经常出现,必须要将附近岩体受到支护的制约力作用发挥出来,针对支护技术的类型,要提高对巷道锚杆阻碍的重视,结合高强支护的拓展杆体,严格控制变形情况。此外,要对锚梁强化、承接高强支护系统进行应用,合理化分担和细化支护压力。
        结语
        综上所述,在我国对于煤炭资源能源需求不断增加的背景下,企业增大煤矿开采工作是必然的要求与趋势。在煤矿采煤掘进工作中,通过应用高强支护技术提高巷道的安全性与可靠性是十分重要的,对于保障工作人员安全,提高煤炭企业的经济效益有着巨大的作用和价值。文章对此进行分析研究,希望能够促进高强支护技术在煤矿开采中的应用,解决煤矿采煤掘进中的安全问题。
        参考文献:
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