张虎奇
陕西铜川工业技师学院 陕西省铜川市 727000
摘要:随着社会经济的高速发展,人们对能源需求量不断增加,加大了煤矿的开采面积。如果在煤矿开采过程中,井下巷道出现了安全问题,则会影响到整个煤矿的开采工作,不仅严重影响煤炭开采的顺利进行,同时也为采掘一线人员带来了严重的生命安全威胁。因此,本文通过介绍在采矿工程中巷道掘进和支护技术的重要作用与巷道的掘进方法,并分析了影响巷道掘进速度的因素,介绍了巷道掘进施工技术的内容,为我国采矿工程巷道掘进支护发展提供了一定的参考。
关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用
引言
随着我国对能源需求量的不断提升,煤矿企业为满足社会发展的需求,就要不断革新采矿技术进行能源开发。煤矿企业在进行开采时,需要制定详细的工作计划,按照煤矿安全规程和作业规程做好巷道的掘进与支护工作,保证巷道的稳定,保护采掘一线工作人员的安全,同时,运输人员才可以将开采出的煤炭快速运输出去,提升企业的开采效率。
1煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术的作用
煤矿进行开采的时候,要对井下施工做出详细的流程规划,做好各项技术保障措施,保证施工场地的安全性。井下巷道采掘过程中,要做好施工现场的支护工作,这样既能保护了工作人员的生命安全,还确保在开采的过程中能够及时地把煤炭运输出去,那么这就涉及到巷道的支护工艺及方法。巷道掘进过程中,掘锚一体机的使用,大大降低了工人的劳动强度,巷道掘进完成后,个别巷道岩体松动或岩体来压以后,造成地鼓巷道尺寸减小,不符合设计要求,二次处理后可以使用锚杆、锚索进行加固,从而帮助地下开采工作正常进行,还要保证施工周期的紧密安排,并且一定要防止危险事故的发生。全国各地井下条件各不相同,有些矿山在岩层夹杂有软岩体,那么就会出现地下施工现场片帮的现象,这时就可以采取锚杆支护和架棚这个方法来对巷道内部的岩壁进行支撑,从而起到良好的保护作用,所以,我们要科学的安排好地下施工场地的保护措施,更好地为生产服务,增强井下巷道的稳固性能。
2采矿工程常见的巷道掘进方式
目前,大断面连续采掘、综合机械化掘进等均是煤矿掘进过程中常用的采掘方法,采矿企业相关工作人员在实际工作过程中,需要根据需求并结合采矿工程地质构造的分析,合理选取掘进方法,保证采矿工程巷道掘进工程的顺利进行。具体来说,大断面连续采掘是通过相应设备以及相应的运输方式在大断面巷道做快速掘进处理。综合机械化掘进是多项设备组成的机械化掘进系统,其中包括掘进机、除尘系统、供电系统等,可根据巷道掘进需求选择合适的掘进机型号。掘锚一体化掘进巷道则是在基础类掘进机基础上有效协调掘进与锚固作业,以此优化掘进、锚固流程,全面提升掘进效率。
3煤矿巷道掘进技术的应用要点
3.1做好地质勘探工作
在对煤炭进行开采的时候,要尽可能的避开会影响开采工作不利的地形地势,所以就要求在开采前做好地质调查工作,使用科学的技术来对地形和地下赋存情况进行精准的勘测,帮助后续的开采正常进行。现在,我们国家在地形勘探这一方面还需要提升一些技术上的能力水平,我们可以使用三维地震勘探的方法来对地下煤炭的地势进行勘探,还要根据实际的地下情况来进行综合的分析,在开采前要做好三维地震勘探,保证后面的开采工作顺利进行。
3.2通风防尘
由于煤矿开采属于原料工业,在实际开采过程中会产生大量的粉尘,对相关工作人员的身心健康以及自然环境造成影响。因此,通风防尘是采矿掘进工作的一个重要环节。具体来说,通风防尘工作的开展需要相关工作人员对局部通风机型号、数量进行合理选择,尤其是结合巷道掘进对风量与风压的需求,明确通风机类型以及所在位置,并使用配套的风筒,促使通风机充分发挥应有的作用。同时,在投入使用前要测试通风机性能,一方面是避免漏风、涡流等情况的发生,另一方面则是保证通风系统可正常运转并达到不同环境对通风的需求。
其次,提前制定各风险事件应急预案,在通风系统实际运行过程中,做好风量检测工作,保证风量达到相应的要求。此外,联合应用除尘系统以及科学合理的除尘方式降低粉尘对掘进工作造成的影响。
3.3瓦斯的排放
对于瓦斯的排放有多的方式,这在煤矿地下开采中有着很重要的地位,高瓦斯矿井在开采中如果对这项内容忽视,那么就会出现很严重的事故。因此在掘进过程中,要根据实际了解清楚煤矿巷道中是否正确排放瓦斯,监测监控系统是否正常运行,井下通风要将瓦斯彻底排放不残留,在排放过程中要做好安全措施的准备。在开采的时候,要加大力度对高风险部位进行测试,做好安全防范措施,防止因为瓦斯含量过高出现严重的后果。
4煤矿支护技术的应用
4.1锚杆支护技术
锚杆支护技术,也被人称为岩道支护技术,这项技术比传统的棚式技术效果更佳,其对于巷道的稳定性可以起到更加显著的效果,同时,锚杆的应用可以避免巷道出现形变,确保岩层与岩壁更加稳定。煤矿巷道的保护工作中,锚杆技术可以将巷道顶部稳固,以此提升地下施工场所的抗压能力,避免岩层出现塌方、离层,减少岩石掉落对巷道带来的危害,在煤矿巷道的支护工作中占据重要地位。施工人员打锚杆之前,应当先调查清楚顶板岩性系数与巷道的实际情况,测量巷道压力的数据,随后根据测量数据绘制专业细致的施工设计图,并按照设计图设置锚杆,从而提升了锚杆的利用率,将锚杆的功能最大限度的发挥出来。
4.2预制钢筋混凝土支护技术
在使用这种支架实施支护的过程中,其不但具有很大的强度,同时相对来说成本也比较小,但是其也存在不足之处,比如有很大的重量同时伸缩性有待提高。对于地下巷道支护技术而言,最普遍的就是吊环型前探梁,为了给施工的质量提供保障,就需要对下面几个方面给予足够的关注:第一,确定最科学合理的建筑以及长度参数,确保能够在地下巷道中平行布置三根吊挂前探支架;第二,为了给固定的质量提供保障,需要有两个以上的固定点,同时在固定期间运用有关的加固措施,确保其具有足够的稳定性。
4.3全螺纹锚杆的支护技术
此种支护技术实际上是把全螺纹锚杆应用到支护施工当中,不仅能够对出现的技术问题进行有效处理,同时最为显著的优势是无需二次对螺纹进行加工紧固处理,全螺纹锚杆能够规避其他支护方式存在的问题,尽量消除存在的薄弱之处。在此种支护方式中,不会产生由于侧压力集中产生薄弱界面断裂的问题,此外,生产全螺纹锚杆的成本比较低,可以在煤矿巷道中被广泛应用,基于巷道具体情况实施截取,不但能够有效节约巷道支护操作的成本,简化巷道支护作业的相关工序,更要保证支护施工的质量和效率。
4.4混凝土支护技术
煤矿巷道掘进可采用多种方式的支护技术,不同的支护技术适用的环境与范围是不一样的,为了加固巷道的稳定性,还可以采用混凝土支护技术。在锚杆支护技术的基础上以混凝土为支架加强巷道围岩的固定性,混凝土是由水泥、沙石等建筑材料混合而成,本身具有较强的粘合性,当混凝土凝固之后的硬度及稳定性都很高,将这一技术与锚杆支护技术相结合,能够很大程度的提高支护强度,加强支护效果。
结语
随着科学技术的创新与推广,不仅丰富了日常生活,而且也有利于工作效率的提高,以此推动行业的持续性发展。在煤矿开采作业中,也应该加快技术革新。对此,有关工作人员应该深入分析掘进与支护技术,从而充分掌握技术应用要点,进而确保开采安全与开采质量,促进我国经济的蓬勃发展。
参考文献
[1]赵寿.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析.山东工业技术,2019(17).
[2]王熙凌.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析.建材与装饰,2019(29).
[3]甄向宇.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究.科技视界,2019(10).