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摘要:在煤矿井下巷道施工过程中,影响巷道支护的因素很多。因此,在一些地质条件和基础条件较好的地段,可以加快开挖速度。但在一些复杂多变的地质条件下,煤岩层的稳定性较差,对掘进速度和施工质量有很大影响,而且顶板也容易损坏,会导致顶板坠落、坍塌事故,威胁巷道安全,所以必须加以控制。本文就对此进行了探讨,以供参考。
关键词:煤矿;快速掘进;支护技术
一、巷道快速掘进的几种支护方法
1.1锚喷式支护
可缩性的支架是由一种较为特殊的金属制造而成,它的荷载能力受到很多方面的因素影响,像连接件的工作状态,支架的整体构造状况都会对其产生一定的影响。值得一提的是,这种支架所能够承受的力度是在研发时测量出来的定量,因此,在使用这种支架时就要精确无误的判断他所承受的范围,注意此支架可能出现变形的问题。一般情况可缩性支架的极限承受能力要超出它实际的承受能力,此种极限极可能会有一定的安全隐患,所以技术人员在使用这种支架时,要时刻注意它的情况,最好不超出其实际的承受能力。
1.2预留柱支护
使用预留柱来支护可以说是一种比较传统的支护方式了,在实践操作上有一定的经验。预留柱支护就是在一个区间内,在其上下区段之间会留有一定的宽度空隙,这种方式就有效错开了整个面积带来的压力,在一定程度上可以减少压力带来的荷载。虽然这种方法操作原理简单,但是却可以有效的对顶板进行支护。
1.3锚杆支护
锚杆支护属于一种形式构造的方式,主要有锚杆体、钢带、托盘和网几种构件组成,作为一种经常用到的支护技术,在煤矿巷道支护方面起到抗拉和抗剪的功能,在巷道表面受到压力和巷道岩体接触时,金属托盘可以预防围岩脱离层面的问题,并且可以很好的控制围岩节理裂缝舒张和结构面的滑动现象。支护面紧贴巷道的表面,该技术的使用不仅能够改善巷到的结构,同时还能够达到提高煤炭效益以及产量的效果,可以有效的防止围岩中落石的散落,锚杆支护适应于煤矿快速掘进施工,经济、快捷、操作简单,严格监督管理,禁止工作量打折扣,避免出现安全事故。
二、影响快速掘进中顶板支护稳定性的因素
2.1地理位置因素
地质条件是对巷道稳定性造成影响的重要决定原因之一,可能会造成巷道支护工作造成施工难度。围岩是巷道快速掘进的重要影响因素,它的存在能够对巷道起到很好的支护作用,可能会在巷道快速掘进过程中,因施工强度不断增大会造成其位移,并可能会巷道整体位置的形状标准的改变和偏移,对施工安全造成威胁。若加上巷道所处位置与水源的位置相距较近,极可能会造成巷道的疏松和变软,并对掘进巷道的稳定性可能产生极大影响,且会造成开拓巷道的塌陷。巷道快速掘进工作中许多机械设备,工作时产生的震动、压力等都可能影响巷道的支护状况,造成整个施工地点的安全威胁问题。
2.2掘进设备
随着近年来科学技术的不断发展,现在各种新型的巷道掘进技术得到了应用,虽然我国当前总体掘进设备的品类还部件齐全,但是信息化、自动化程度始终落后于西方发达国家,工艺性能还存在一定程度的欠缺,我国自行研制的掘进设备故障发生率非常高,存在明显的消耗刀具现象,严重影响了煤矿巷道掘进的速度。尤其是一些设备的核心技术目前我国还没有完全掌握,因此和发达国家之间的产品还存在一些差异,机械自动化始终没有得到实现。
2.3 施工组织管理
当前我国国民经济快速发展的首要制约因素就是电力资源短缺,为了进一步缓解供电压力,我国原煤产量开始出现供大于求的现象,很多企业过分追求眼前利益,过度开采煤层,严重忽视了施工管理的科学性。
目前很多管理者始终没有认识到质量管理的重要性,相关规程与文件还没有制定出来,这对煤矿安全生产造成了不利影响。同时很多煤矿人员没有对巷道掘进新工艺与新技术进行掌握,不了解设备的性能,这也对掘进速度造成了不利影响。
2.4 施工工艺
采煤施工工艺由掘进设备情况所决定,新型的支护工艺很难与火候的掘进设备相配合,当前我国大部分煤矿企业的支护形式都是采用新型复合支护、打断面 U 型棚支护的方式,这种施工工艺在实际应用过程中,不仅运输、安全非常方便,同时支护的强度也非常高,但是其支护施工过程中存在较大难度,特别是在复杂地质构造中,将会对巷道掘进施工速度带来直接影响。
三、提高煤矿巷道支护技术的措施
3.1大力应用超前地质探测技术
煤矿企业应该积极应用超前地质探测技术,在探测前编制出井下超前钻探设计图,并制定防突水、方突出等专项措施,严格按照设计展开施工,认真分析钻探资料,加强对超前探测工作的管理力度,并坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,避免出现顶(底)板突水、误揭煤等事故,不断加快煤矿岩巷快速掘进的速度。
3.2 不断改进掘进设备
掘进机是煤矿企业巷道掘进过程中非常重要的设备,要想切实提高煤矿岩巷快速掘进的速度,同时提升掘进的工作效率,就必须选择符合工作环境与工作条件的掘进机,并在使用过程中结合实际情况对掘进机进行改进,使其保持长期的稳定连续性,并注意选择液压与电器元件的过程中,应该将质量关把好。
3.3 对施工工艺与施工方法进行优化
大量工程实践表明,煤矿企业要想使巷道掘进速度得到加快,单靠“常规”的施工工艺肯定是行不通的,必须结合矿区的实际情况进行创新与改进,并注意对现有的施工工艺与施工方法进行优化,例如对深孔爆破技术进行创新,对岩巷“喷、锚、喷”施工工艺进行优化等,此外,还要注意尽量保持施工工艺的连续性,保证不同工序之间可以正常平行作业。
3.4 保证施工组织管理的科学性
科学的施工组织管理是保证巷道施工的安全性、高效性的前提,同时也是加快巷道掘进速度的重要前提,具体来说施工组织管理工作包括合理选择施工工艺与施工机械、选择科学的施工素质管理方法、对现行的施工管理方法进行不断优化等。实际上,施工组织管理的科学性具体表现在平行交叉施工规程上,通常情况下,如果机械化与综掘化的水平越高,那么在综采工作面上平行交叉作业制度的优越性就越能表现出来。
3.5 采用深孔爆破技术
面对施工矿区地质情况的不同,在选用爆破工艺时应该对其展开深入的研究与分析,选择合理的爆破参数、装药结构,以提升循环施工速度。深眼、掏槽等爆破工艺都会对爆破效果造成影响,还会对煤矿巷道掘进速度带来影响。中深孔技术爆破可以提高一次爆破岩石的总量,有效提升循环进尺,并降低装岩工序时间和打眼时间,该项技术的应用可以有效提升掘进施工的整体效率。
结 语:
总而言之,为了进一步提高巷道掘进的效率,必须对各种影响掘进速度的因素进行分析,以找到解决问题的有效办法。同时,还要注意积极引进先进的支护技术与掘进设备,这样才能保证施工环境的安全性,保证各项工序的有序进行,促进企业经济效益的提高。
参考文献:
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