煤矿采煤掘进中高强支护技术的应用

发表时间:2021/2/25   来源:《工程管理前沿》2020年32期   作者:侯敬尧
[导读] 随着社会工业的快速发展,煤炭的需求量逐渐增加,煤矿开采规模一直在不断扩大
        侯敬尧
        山东能源集团枣庄矿业(集团)付村煤业有限公司  山东枣庄  277605
        摘要:随着社会工业的快速发展,煤炭的需求量逐渐增加,煤矿开采规模一直在不断扩大。为了更好满足社会对矿井资源的需求,矿井企业加大了开采力度。为了提高煤矿采煤掘进工作的安全性和稳定性,大部分的煤矿企业都引进了高强支护技术。
        关键词:煤矿;采煤掘进;高强支护技术
        引言
        近几年,我国矿产行业得到了相应的发展,同时也推动了我国社会整体经济的发展。与此同时,人们对煤矿资源的需求量也变得越来越大。并且很多行业的发展也离不开煤炭资源,这种情况在一定程度上促进了煤矿行业的发展。近几年,煤矿采煤掘进工作已经向更深方向发展,但是因为需要深入地下所以经常会发生安全事故,采矿人员的生命安全也会受到威胁,并且还会影响到煤矿企业的整体发展。因此,很多煤矿企业都采用了高强支护技术减少煤矿顶板事故的发生。
        1高强支护技术概述
        1.1高强支护技术分析
        在早些年,我国的煤矿开采工作只是在地表进行。所以开采的难度比较低,安全性比较高。随着我国技术的不断发展和社会对煤矿资源的需求量加大,煤矿开采工作也逐渐向地下进行。但是地下的岩层结构和表层的结构有一定不同点,岩层结构的复杂性也提高了煤矿采煤掘进工作的难度。为了进一步促进煤矿产业的开采质量和生产安全,在煤矿开采作业当中需要使用高强支护技术。高强支护技术作为一种支撑岩层结构的技术,在一定程度上可以增强岩壁的承载力。目前,我国常用的高强支护技术主要有锚杆锚索支护、锚网喷等。这项技术的使用帮助开采人员降低了工作量,提高了巷道的使用年限。
        1.2高强支护技术的作用
        近几年,煤矿资源开采工作已经朝着更深的地底进行开展。但随之而来煤矿开采的难度和危险性也在增加。因为我国的地形地貌的原因,而且很多煤矿都在偏远的山区。这种地区岩石结构不稳定,如果遇到地震很容易造成矿井塌方的情况。并且矿区周边的土壤结构因素变化会降低煤矿巷道顶板支护结构的稳定性。因此,煤矿企业需要使用高强支护技术进行煤矿巷道顶板的加固,提高其稳定性和安全性。
        1.3高强支护技术的特点
        高强支护技术在煤矿采煤掘进工作当中,利用自身的优势获得了煤矿行业的青睐。高强支护技术的特点有以下几个方面:第一,高强支护技术可以对煤矿巷道顶板进行监测,保证开采工作的安全性;第二,这项技术不仅帮助企业减少投资提高了企业经济效益,同时还帮助企业减少了环境污染;第三,这些技术提高了构建组装的便捷性,减轻了工作人的工作负担;第四,这项技术可以帮助技术人员降低煤矿巷道的维修量,提高企业利润。
        2煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用类型
        2.1喷射混凝土支护技术
        喷射混凝土支护技术是通过在煤矿巷道中比较偏深的空间内利用高强压力喷射混凝土的方法,完成对煤矿巷道空间的支护和加固。该技术的应用可以有效的应对深层巷道空间所具有的复杂地质结构以及工作空间较小的问题,实现对封闭空间的处理和加固。在利用喷射混凝土进行高强支护的过程中,需要解决巷道围岩构造不稳定的情况,对经常性发生的松动、变形、位移等情况采取有效的措施进行解决,以提高其稳定性。由此,在利用喷射混凝土支护技术的过程中,就需要选用强度足够的支护结构,来防止出现煤层冲击低压或者煤层压出等现象;同时,针对煤矿巷道顶部位置需要支护的需求,喷射混凝土也具有较高的加固和稳定效果,从而提高整体深部巷道的稳定性。


        2.2光爆锚喷支护技术
        在煤矿采煤掘进的过程中主要使用的支护方式是光爆锚喷支护,此种支护技术在使用过程中需要严格注意的是对于相关参数的设置,其中主要包含耦合系数、炸药用量、最小抵抗线、装药实际结构以及炮孔间距数值等。在具体使用时只有把这些参数进行合理的设置,才能都保证支护的效用发挥到最大,更好地保证掘进工作的稳定性和安全性。相关煤矿在进行开采时,掘进过程中使用了高强支护的方式,且在操作过程需要注意以下4点:(1)在具体施工之前,需要根据实际状况做好相关工作的安排,其中主要需对矿井周围以及建设岩石的方位进行确定,然后再根据实际状况有针对性的对巷道的相关部位进行强化,使得围岩基层的稳定性和安全性更高;(2)在需要进行加固的地方使用锚杆进行防护,并合理的使用相关的支护体系对相关部位做进一步的加固支撑;(3)不断地优化和完善围岩区域的载荷,进行加固,使用外部支护的力量来对煤矿巷道中的重力和应力进行控制,以保证巷道中整体的环境是稳定且安全的;(4)使用光爆锚杆技术对梁结构进行组合,从而有效地对薄岩层与锚固部分的稳定性和安全性进行提高,保证整个巷道有足够的承载力。
        2.3联合支护技术
        在煤矿采煤掘进的过程中联合支护技术已经逐渐被广泛使用,其主要的优势是以具有可缩性支架的U型刚为基础,结合锚背支护等方式,形成了超高强度的联合支护体。联合支护技术的利用,可以有效弥补喷射混凝土支护技术的不足,且具有很高的支护强度,比较低的施工成本,有效规避了矿井巷道出现变形或者松动的结果。总的来讲,以锚梁网联合支护技术为例,其是以光面爆破技术为主要的煤矿采煤掘进手段,通过初喷、打锚孔等前期准备,完成对锚杆、钢梁以及钢丝网等材料的支护安全。此后,通过混凝土喷射再次加固锚梁网,增强支护效果。例如:在掘进过程中应用该高强支护的方式时操作过程需要注意以下两点:(1)相关企业在对高强支护体系进行具体使用过程中,需要根据实际的状况严格的按照规定的步骤流程进行施工操作,同时还需要在施工时对根据施工的状况对相关的技术进行完善和优化;(2)结合实际的煤矿开采,形成一个具有层次化的监管体系,其中主要包含的有宏观层面的负责安排,施工过程中具体施工方案的规划,以及各种影响因素的具体调节。
        3煤矿采煤掘进工作高强支护技术创新应用
        3.1巷道主动支护
        在对煤矿进行深层开采的过程中,使用高强支护技术,其主要需借助巷道围岩本身的承载力对岩体的预应力进行提升,以保证巷道有更高效的自主支护的能力,使开采掘进的过程中更加安全和稳定。
        3.2施工前现场考察
        相关人员在需要在还没有进行煤矿开采之前就对煤矿周围的环境进行仔细地勘察,从中得到有效的数据,分析出在具体开采过程中需要的相关条件,从而对开采的难度进行综合评估,选择更加适合当前煤矿开采的高强支护技术,并对支护的计划方案进行科学合理地制定,使得整个煤矿开采工程更加安全,效率更高。
        3.3高强支护技术联合应用
        在实际开采的过程中,可以根据巷道的实际状况选择合适的高强支护技术,必要时可以把多种技术进行有效地联合,从更多方面对巷道的稳定性和安全性进行提升,使得相关工作人员在具体工作过程中更加安全。
        结束语
        综上所述,在煤矿采煤掘进工作当中应用高强支护技术,关键方法是:立足于煤矿巷道采煤掘进作业的具体情况以及巷道信息,通过不断调整高强支护技术的应用参数或者条件等形式,完成对煤矿巷道的支护,进而保证巷道可以实现稳定生产、安全生产。
        参考文献
        [1]石长春.浅析煤矿采煤掘进工作中高强支护技术[J].科技风,2020(14):16.
        [2]蔺军发.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的运用[J].当代化工研究,2020(09):103-104.
        [3]张鹏.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(09):247-248.
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