煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的运用

发表时间:2021/1/13   来源:《工程管理前沿》2020年10月30期   作者:刘鹏城
[导读] 煤具有良好的可燃性,易于长期储存,在各行各业中得到了广泛的应用。
        刘鹏城
        山西兰花集团东峰煤矿有限公司   山西晋城   048000
        摘 要:煤具有良好的可燃性,易于长期储存,在各行各业中得到了广泛的应用。但是,由于目前的开采力度越来越大,许多煤矿的开采过程正逐步从露天开采向深部地下开采深化。随着煤矿井下巷道开采的发展,安全开采越来越受到人们的重视。随着煤矿巷道的不断深入,其内部安全性越来越差,在实际作业过程中更容易发生安全事故。只有巷道的高强度支护才能保证采煤工作的顺利进行。基于此,本文对煤矿采煤掘进工作中的高强支护技术的运用进行了分析,以期创造一个安全稳定的煤矿掘进工作环境。
         关键词:煤矿采煤掘进工作;高强支护技术;运用
        一、煤矿采煤掘进作业中高强支护技术的相关概述分析
        1.1高强支护技术分析
        为了进一步促进中国煤炭开采作业质量及效率的提升,中国的煤炭开采单位在作业过程中加强了对于高强支护技术的运用。作为一种能支撑岩层结构的技术方法,高强支护技术在运用的过程中能增强巷壁及岩壁的承载能力。目前,常用的高强支护技术主要有矿用支护型钢技术、预留煤柱等。一般而言,该技术在运用过程中能实现煤炭开采人员工作量的进一步降低,并提升了巷道的使用年限,规避了资金浪费等问题。
        1.2高强支护技术的作用
        伴随着中国煤炭资源开采工作朝着更深的地底开展时,其往往会导致煤炭开采的难度及危险性增加,而矿区周边土壤结构等因素的变化往往导致煤矿巷道顶板支护结构稳定性的降低,故而需加强对于高强支护技术的运用,从而实现对于煤矿巷道的加固处理,提升其稳定性,并实现煤矿井下掘进工作的安全性。
        1.3高强支护技术的优势
        高强度支护技术的优势主要表现为如下几个方面:第一通过运用高强度支护技术就能够使得岩壁和巷壁变得更加稳定,并使得内部的承载力得以增强。高强度支护技术往往能够更好地提高采煤的可靠性和安全性。第二,高强度支护技术一般不需要花费太多的成本就可以发挥很大的作用,且在运用的过程中不会受到环境和电力因素的影响。第三,高强度支护技术施工过程中的材料都便于携带,而且在建设的过程中不会对材料提出较高的要求。由于组装的过程非常容易,所以可以有效地降低采煤人员的工作压力。第四,高强度支护技术不仅使得煤矿巷道使用的时间有效地延长,而且其后期维护的难度也较小。又因为高强度支护技术在使用的过程中不会耗费过多的资金,所以不会造成资金浪费的现象,也就能够在之后提高煤矿开采企业的经济效益。
        二、煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的运用
        3.1 光爆锚喷网技术的运用
        光爆锚喷网技术在煤矿开采中运用的主要原理就是利用锚杆的加固拱作用, 对煤矿的岩层进行加固, 从而增强岩层的稳定性, 实现围岩抗剪力的增加, 强化煤矿巷道的支护强度。在煤矿巷道的深部围岩处设置加固拱结构, 能够有效的提升围岩的稳定性, 对于预防围岩上方的岩层松动和变形具有重要作用, 有效的提升了煤矿开采工作的安全性。 在煤矿的开采中,如果出现了可能散落的岩层时光爆锚喷网技术能够利用锚杆的悬吊功能将岩层固定在比较稳定的围岩结构上, 然后在利用锚杆的支撑作用对这部分的围岩结构进行支撑, 减少围岩的荷载。 另外, 光爆锚喷网技术中的锚杆还具有补强的作用。 将锚杆设置在煤矿巷道的周围, 能够对巷道结构起到很好的保护作用, 增强了巷道周围围岩的结构稳定性, 将围岩的荷载分配到了锚杆上, 减轻了围岩所承受的荷载。


        3.2 喷射混凝土支护技术运用
        在煤矿开采中运用高强支护技术是对煤矿开采过程的保护, 其中, 喷射混凝土支护技术是高强支护技术中非常重要的一项, 对于煤矿巷道和岩层有着非常好的支护效果。 喷射混凝土支护技术是通过喷射水泥包裹砂浆和干式混凝土的形式进行。 该技术是将喷射的混合物在压缩空气的作用下, 将混合物喷射在煤矿巷道和岩层表面, 让混合物对煤矿巷道和岩层起到加固作用, 从而提升巷道和岩层结构的稳定性, 确保煤矿开采安全。 干式混凝土的喷射是先将混合物进搅拌在利用砂浆机进行混合物喷射, 同时是对巷道和岩层的加固。无论采用哪种喷射混凝土支护方式都需要对煤矿开采区域进行勘察, 详细记录下勘察的结果和各项数据, 通过科学的计 算, 制定出科学的支护方案, 从而提升煤矿开采的安全性和高效性。
        3.3 联合高强支护技术
        有效联合锚杆支护以及U型钢支架支护技术,能够将支护的强度进一步提高,并让巷道深部结构的完整性得到保证,避免出现巷道变形的情况。有效应用联合高强支护技术,还能在一定程度上避免出现巷道顶端、侧向的形变问题。由于整合了锚杆支护、U型钢支架技术,可以将支护结构的支撑作用最大化发挥出来,让围岩和煤矿巷道的稳定性得到保障。
        3.4锚杆支护技术的运用
        在煤矿巷道围岩支护的过程中,使用的锚杆主要是进行联接、加固和组合等工作。首先,联接。一旦岩层和岩块缺失了稳定性,与锚杆连接在一起,而且要逐渐向稳定的岩层进行深入,确保良好的稳定和支护效果。其次,加固。将锚杆群有规律的进行设计,并将其和巷道附近的围岩进行粘结,落实挤压式的支护,才能让环形承载和支护结构的形成 得到保证。锚杆支护具有较高的防御性支护作用,其与其他结构支护相比具有较大的区别,因此在实际应用的过程中,需要先深入分析煤矿巷道中的岩层和断面的性质和形状,科学选择合适的锚杆布置模式,同时也要全面分析煤矿巷道和围岩的承载情况,让锚杆设计工作的开展更加顺利。同时锚杆空顶的距离应该低于1.5m,并喷射混凝土对其进行加固,有效避免出现巷道围岩的风化和脱层的情况。
        三、高强支护技术运用的措施
        在推行高强支护技术的过程中,技术人员需在煤矿巷道建立及拓宽的过程中,依据煤矿工程的实际状况及各类参数构建管控措施。尤其在巷道顶部及道壁压力处理时,需加强对高强支护技术的管控,从而促进巷道稳固性的提升,促进掘进工作的顺利开展。不仅如此,工作人员还需对巷道顶部预压力开展管控工作,确保压力结构及项目的优化处理,提升施工安全。尽管高强支护技术在运行过程中具有较强的价值性及功能性,但若工作人员在技术运用时缺乏必要的技术规划,往往导致煤矿开采工作受到一定的冲击。一般而言,工作人员需在支护建立初期对巷道变形、裂缝结构进行科学管控,从而将围岩连续变形问题管控在有效的范围之内,促进支护效果的提升。不仅如此,技术管理人员在技术推广及运用的过程中,需加强对于技术动力及结构的了解,并全面管理围岩结构的数据及信息,促进高强支护系统效益的稳步提升,降低了相关工作的经济损失。近年来,伴随着中国科学技术的发展及广泛运用,中国的采煤技术朝着智能化、自动化的方向发展。在这样的状况下,高强支护技术在运用过程中需加强对于各类信息化设备的运用,从而促进采煤工作效率的提高,促进煤炭开采作业安全性的提升。
        为了实现高强支护技术作用的充分发挥,中国的工作人员在实际作业过程中还需加强对于该技术的创新。首先是在开展高强支护作业时,工作人员需确保巷道围岩自承能力得到充分发挥,进而实现主动支护的效果;其次,工作人员在联合支护的过程中,需尽可能减少地应力对巷道产生的影响,实现各项效益的取得。
         参考文献:
        [1]王大帅,张威,吴晨鹏,刘栋林.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术应用研究[J].价值工程,2018,37(25):253-254.
        [2]阮柳谭.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析[J].能源与节能,2018(01):134-135.
       
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