探 析采矿工程巷道掘进和支护应用

发表时间:2020/12/3   来源:《科学与技术》2020年21期   作者:魏杰
[导读] 随着经济和各行各业的快速发展,为解决煤矿掘进开采中的安全问题,
        魏杰
        攀煤(集团)公司大宝顶煤矿 四川 攀枝花 617017

        摘要:随着经济和各行各业的快速发展,为解决煤矿掘进开采中的安全问题,应当科学应用巷道掘进及支护技术,提高煤矿巷道整体支撑保护效果。本文首先介绍巷道掘进施工方法,探讨了巷道掘进需注意问题,并对巷道围岩锚固支护技术展开详述。
        关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用
        引言
        在煤矿中,煤和碳合物是非常重要的化合物。由于建筑物的环境以及各种设备和技术的影响,可能会发生许多问题。现如今,当前社会的飞速发展,采矿的范围正在逐步扩大,采矿的方法也有所不同,煤矿开采过程中使用了适当的钻探和辅助技术。因此,合理使用采矿技术可以安全地工作。
        1煤矿巷道掘进施工方法
        在实际煤矿开采中,钻眼爆破法常常应用于巷道的掘进。一般而言,首先要做好巷道掘进的施工规划,设计好掘进线路,并且要做好掘进设备准确,将煤电钻设备预先运至工作部位。为保障掘进施工进度及安全,应当做好掘进施工组织及技术准备工作,要对炮眼深度以及间距予以严格控制,这里需考虑到煤层厚度等问题。通常来说,钻眼爆破人员要严格依据平面施工图中所设计的炮眼位置进行钻眼操作。此外,还应根据巷道实际状况,对掘进现场对炮眼位置进行合理调整,要满足炮眼定位原则要求。要充分考虑巷道岩层的强度,由于煤层环境中岩层质地往往较柔软,单向掏槽具有更好的实际应用效果。
        2巷道掘进支护技术需考虑的因素
        2.1巷道围岩强度
        想要提高巷道支撑保护效果,应当做好巷道围岩强度的检测工作。通常巷道围岩在强度方面有很大差异性,在锚杆支护应用中,会使围岩整体支撑强度有所增加,带来更高的安全性。围岩强度的意义在于其对于地应力的承受能力,若其具有较高的强度,则能够承担更大的巷道地质应力,减少顶板位移情况的发生。所以,在巷道掘进及支护工程中,应当将围岩强度纳入重点考虑范畴。
        2.2地应力
        由于煤矿巷道的埋深较大,会受到极大的矿山地质应力,可造成巷道围岩的变形、位移、断裂、坍塌等状况,严重威胁巷道安全。正是在矿山地质应力下,巷道中的围岩、支护措施、填充物以及周围地质煤层在受力上达成平衡,这对巷道支护有较高要求。若地质应力控制不当,会严重威胁采矿安全,甚至导致巷道坍塌,引发煤矿事故。而巷道支护措施的意义便在于控制地质应力,以免出现围岩变形,营造安全开采环境。当前所采用的巷道支护主要针对的是顶板岩层。
        2.3巷道断面形状及尺寸
        由于巷道围岩支护中,要时刻注意围岩应力的变化,而支护措施正是起到支撑和调整应力的作用。但是,对于不同形状及尺寸的巷道断面来说,其地质应力会呈现不同的分布形式,这就要求巷道断面具有相对规则的形状,还要在掘进中加以控制,进而有效的分散巷道岩层应力,提高围岩支护的整体效果。
        3采矿工程巷道掘进技术的应用要点
        3.1做好地质勘探工作
        为了防止采矿钻探过程中的地质构造和环境对施工工作造成影响,有必要通过对地质构造的发现和合理研究来关注地质构造勘察的质量和有效性,需要进行地质勘查技术的系统科学应用改进。在目前的地质构造调查中,中国的技术仍需提高。在发现和确认道路地层的过程中,在三维工作中可以对三维地震进行全面的技术研究,包括业务实际状况和实际采矿的技术,随后则需要进行广泛的地震研究,以确保钻孔过程安全。
        3.2控制瓦斯,做好瓦斯排放工作
        在驾驶隧道时,不仅需要考虑支持问题,而且还需要考虑环境安全和驾驶员的健康状况。

开车时产生过多的瓦斯是必然的,它属于烟气类,浓度越高,越容易发生爆炸。因此,相关的负责人必须以科学有效的方式收集气体,或将废物通道中的气体量减至最少,尽可能有效地使用该气体。受隧道建设影响的工人需要不断监测重复道路中的气体含量和空气浓度,当浓度达到一定量时,必须及时进行释放。
        3.3做好通风防尘工作
        在隧道过程中,烟尘粉末会悬浮在空气中,还会存在有害气体,例如瓦斯或CO2。为了保证道路工人的健康和安全,必须及时清除灰尘和有害气体。实际上,通常避免通风和灰尘的最有效方法是在巷道安全管理中安装内部通风系统。该系统分为两部分:通风设备和自然空气。在设计和安装时,两个位置必须准确定位才能实施。内部气压和所需风量要满足道路建设的要求,通风机必须与辅助系统一起使用,以清除大量灰尘和有害气体。对于灰尘,相关人员可以使用真空吸尘器吸收灰尘并减少空气中的灰尘量。另外,工作人员需要注意隧道的温度和湿度。
        3.4改进巷道掘进施工工艺
        考虑到当前钻探过程中的问题,必须使用整个交叉操作的横向切割工艺,该工艺首先用于道路开挖,这必须符合所涉及采矿的法规。由于该过程可以有效地提高隧道的速度和效率,因此不会浪费太多时间,可以在不增加两者之间的连续性的情况下同时进行隧道掘进和隧道支护作业,从而提高了隧道的工作效率和安全性。可以合理分配工序作业的时间,改善整体隧道开发。
        4煤矿支护技术的应用
        4.1锚喷与锚索支护技术
        煤矿的支护技术是保证地下通道稳定的重要措施,其中,锚喷支护技术拥有着密粘性、经济性、实用性的特点,并且具有一定的封闭性,因此可以用在一些煤矿巷道的支护工作中。喷锚支护技术有着较长的使用周期,可以在一些较为封闭的地下通道中进行应用,其并不适用于所有的井巷工程,因此施工人员应当根据煤矿实际情况的变化来调整支护形式,以此保证技术的正确应用和实际效果。
        4.2U型钢支护技术
        在高负荷的影响下,隧道在运行过程中会变形。为了加装金属架并抵御高负载的影响,钢夹金属夹需要强大的可扩展性,并始终抵抗高负载对高应力的影响。当周围的岩石变形时,它们可以起到很好的支撑作用,但是周围的岩石变形之前,它们不会被预先支撑。
        4.3链式梁支护技术
        吊链式的梁支护技术主要应用在掘进工作面的前探梁中,吊链式的梁支护技术与传统的吊环式梁支护技术具有一定的类似性,同样是运用3根吊链进行支护工作,在3根吊链当中,中央的一根吊链要随着管道的中轴区域安装,其他的2根应当保持1m以上的距离,同时运用吊环做好稳固工作。工作人员在使用吊链进行支护之前,先对当前巷道进行假设性分析,明确可能会出现的意外,然后将意外排除出去,为前探梁的推进起到奠定的作用,同时,在进行支护时还应设置临时支架,通过支架来保护工作人员的自身安全。
        结语
        为了实现煤炭开采的高效、稳定、安全发展,不断增加煤矿的产量,有必要在开发隧道时,注重有效的施工过程。安全巷道不仅实现了煤炭的及时运输,而且对工人和煤矿安全来说也很重要。因此,为了实现安全生产,有必要对道路开挖及其辅助技术进行深入的研究。采矿工程应对资源有限现状,在开采过程中坚持可持续发展原则,发挥技术应用优势,由专业人员执行,在科学的管理制度保障下,适当的运用开采技术,实现工艺完善,通过加强巷道支护技术和掘进技术,为安全生产提供保障,也促进采矿事业不断提高工作效率,企业获得更好的经济效益。
        参考文献
        [1]朱晓东.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].当代化工研究,2020(06):104-105.
        [2]王东方.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用简析[J].内蒙古石油化工,2019,45(10):98-99.
        [3]段金红.探析采矿工程巷道掘进和支护应用[J].中国设备工程,2019(11):224-226.
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