浅析煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

发表时间:2020/12/29   来源:《工程建设标准化》2020年18期   作者:王诚华
[导读] 随着工程技术的进步,面对日益增长的能源需求量,人们逐渐要目光转向地质条件较为复杂
        王诚华
        身份证号:3709821980121544**  山东 新泰 271200
        摘要:随着工程技术的进步,面对日益增长的能源需求量,人们逐渐要目光转向地质条件较为复杂、开采难度大的能源,其中就包括煤炭采矿工程。煤炭采矿工程中最为关键的技术就是巷道的掘进与支护技术,它直接关系到整个工程的安全进行以及整个项目的开采量。因此,研究如何保证煤炭开采中巷道掘进的稳定性和支护技术的牢固性具有十分重大的意义。
        关键词:煤炭采矿;巷道掘进;支护技术;应用
        前言:做好煤炭采矿工程中的支护和掘进工作能够极大程度的提升煤炭的开采量与开采效率,并且能够保障在煤炭开采工程进行中能够安全、平稳的进行。在现今的煤炭采矿工程中,巷道掘进技术大体分为两种:其一,是掘锚一体化完成掘进,这种掘进方式是把锚杆支护来作为掘进基础,使巷道掘进和巷道支护融合为一个整体,以此来最大化的节约施工的时间。其二,使综合机械化进行巷道掘进。运用综合机械化进行巷道掘进是一个完整的体系,一般情况下是由电力设备、通风设备、传输设备、钻孔设备、掘进设备组成的,这一体系的关键是掘进设备,这一设备的工作效率与整个掘进工程的进度成正比。
        1巷道掘进和支护技术对采矿工程的重要性
        如今我国社会发展非常的迅速,人们的经济水平有了很大的提高,对于矿产的需求也是日益增加,同时也促进了矿山行业的发展。我们知道矿产开采一般都是在井下作业,在矿山开采的过程中,其巷道可能会出现很多的软岩,这些软岩会对整个巷道产生不利的影响,极有可能导致巷道的崩塌,其危险性非常的高,对于巷道来说必须要合理的使用掘进及支护技术来稳定运输通道,防止安全事故的发生,所以巷道掘进和支护技术对采矿工程来说非常重要。
        2煤矿巷道掘进施工技术及应用注意事项
        巷道掘进施工在采矿工程中是重要的环节,不仅要讲求掘进的效率,同时也要注意安全问题。这就要求有关人员能够着重的注意瓦斯的排放工作,瓦斯是采矿过程中不得不注意的问题,其浓度过高很有可能会造成事故的发生。因此,做好瓦斯的排放是必然的要求。具体而言,可以从以下两点来进行考量,首先,要求有关人员能够构建合理的通风系统,保证通风顺畅,将瓦斯顺利的排放出去,避免发生一些不必要的问题。其次,还要求有关的检测人员能够做好瓦斯的浓度检测工作,以更好的掌握具体的浓度参数,做好相应的预防工作。
        煤矿巷道掘进技术就是要为煤炭的开采打通一条安全可靠的道路,便于顺利出煤,实现源源不断的煤炭从地下到地面的输送。在掘进的过程中需要多种技术设备的相互配合,形成科学有效的模式,在提升效率的同时稳定推进掘进程度。在掘进的过程需要特别注意的是巷道的安全性与永久性,这就需要在掘进的过程采用较为可靠的支护技术,目前,较为实用可靠也是应用最多的就是支护技术就是预应力锚索支护技术,其良好的应用保证了煤矿项目的持续推进,也是提升煤矿开采量的关键因素。
        3煤矿巷道掘进施工技术的质量控制
        在煤矿巷道挖掘的专用设备选择上,必须结合作业环境需求,综合考虑自然条件和矿区实际情况,作业土层硬度高,则需要截齿耐磨坚硬,反之则选择硬度稍低的截齿就可以,操作中主要接触土层零件为截齿,通过截齿与矿区内的岩层接触,该部位承受主要的外部冲击力。因此,在与岩层的不断摩擦过程中,温度也会急速上升,必须要结合作业区的实际情况选择耐磨损的备件。巷道挖掘的内部构造是根据作业区截面大小确定的,要想保证巷道性能牢固,就要不断提升操作技术。当地的土层结构相对较硬时,则需要注重结构选择,从中心部位入手,打一个小孔,再逐步向周围扩散。这种做法更加规范,使得整个巷道的截面更加完整,煤矿资源更加均匀,作业区均匀受力,避免对周边环境产生过大的压力。当施工场所的岩层相对较松软时,层间缝隙较多,在完成钻井工作后必须马上进行巷道支护。


        4采矿工程巷道支护技术的应用
        4.1直接割顶法过断层  
          在煤矿掘进作业中,如断层落差高度值在2m范围内,断层结构引起煤层下移,如煤层顶板强度较低,在掘进作业中顶板容易出现破碎问题,为保障掘进开采安全,应用掘进机将强度降低岩石截割破碎,采取锚网索将顶板强度较大岩石进行支护。这种支护方式即直接割顶法,采取直接割顶法过断层,可以有效避免因支护断层位置岩石破碎而出现的巷道安全隐患问题,还可以避免后退卧底法工作量较大问题,其整体支护与过断层进度较快。
        4.2锚杆支护方式的运用  
          针对软岩这一在掘进施工中常见的围岩类型,为了解决巷道支护的问题,可以利用具有较高强度的锚杆支护方式,通过对锚杆增设应力,提升围岩的承载性能,通过加强锚端头以及进行全锚固定,会避免围岩发生形变,从而实现有效的支护。锚杆支护方式在经济性方面有着比较好的优势,能够依据围岩形变的实际情况采取相应的支护强度,有利于降低掘进成本。但是,由于高应力的制约,锚杆支护也具有缺陷和不足。锚杆支护方式运用中,并不是全部支护都主动的,根据支护体的安全顺序可以将锚杆支护划分成两种,被动支护以及主动支护。锚注支护方式利用注浆措施来提升围岩自身的荷载能力,有效增强围岩对外界影响的支撑力,同时避免围岩遭受水侵害。
        4.3科学运用动态检测技术  
          动态监测技术能够在锚杆技术的运用过程中及时的监测并发现问题,还能够及时有效的发现工程的薄弱环节, 因此,在使用锚杆保护支撑技术对煤炭工程巷道掘进进行加固的过程中,可以科学的去运用动态检测技术,通过这种先进的现代新型监测技术能够对施工过程中的各个环节进行精准的监测和定位。在问题发生前就尽量杜绝纰漏的发生。 及时的去加固不够安全的环节。提升了锚杆支撑的强度以及在工程施工过程中的安全性、 稳定性、 并且在提升施工效率的同时节约了成本。
        4.4将锚杆支护和混凝土支护有效的结合  
          混凝土支护采取的是喷射混凝土的方式来制作混凝土支架,在具体的工作中,若将锚杆支护和混凝土支护有效的结合在一起可使稳定性更强。首先应该配备相应的喷射混凝土设备,以提高施工的高效性。在巷道掘进之后,最先要做的就是安装临时性锚杆,然后在进行混凝土的喷射工作,但是要注意的是混凝土喷射应该为薄层,喷射的混凝土不能太厚,紧接着进行锚杆安装,对于锚杆安装要采用锚网喷射的方式来增加金属网的强度,使得混凝土的支护效果符合基本要求。
        4.5可缩性支架  
         可缩性支架主要在巷道中运用的可承载压力有极限承载压力和真实承载压力,其中可缩性支架因为收缩比较灵敏,所以在巷道支撑过程中能够很快反应承载压力,及时起到支护作用。可缩性支架一般在巷道中的极限承载压力是最大限度能支护的能力。实际承载压力其实要比极限承载压力小的多,所以中和这两个承载压力,应该把可缩性支架调整到支护工作最佳状态。
        结束语:煤矿巷道掘进技术是一项在复杂地质条件下实现采矿施工的高难度技术,在施工过程中,需要结合巷道的围岩环境,设计出合理的巷道掘进和支护技术方案。实时根据环境的改变,准确地调整施工技术,确保煤矿巷道掘进施工安全有效的进行。同时企业需要建立健全监测机制,不断改进和完善监测系统,并加强对采矿工程巷道掘进及支护的应用探究。采矿工程巷道掘进和支护技术的应用越工程巷道掘进和支护技术推向了新高度,这里有利于推动一个国家采矿安全方面的平稳较快的发展。
        参考文献:
        [1]杨玉龙,王波.煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究.资源信息与工程,2019(16).
        【2】慕沛哲.复杂地质条件下煤矿巷道掘进支护技术的应用浅谈[J].能 源与节能,2017(11):138-139.
        [3]吴彤.煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用研究[J].现代工业经济和信息化,2019(04):91-92+103.
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