张龙涛
平顶山平煤集团十一矿 河南省平顶山市 467000
摘要:在我国进入21世纪快速发展的新时期,由于我国社会发展迅速,经济水平直步提升,各种行业都在快速地发展。与此同时,对于能源的需求而言,也呈现上升的趋势。基于这一背景,在煤矿开采方面,其开采量逐渐呈现上涨的态势,这样一来,在一定程度上,能够确保煤矿开采行业具有良好的发展空间。但是,因为煤矿的开采深度和宽度不断加大,这就给煤矿开采过程中造成许多安全问题。所以,为了减少未发生的安全事故,并且保证开采的效率,开采人员要对此技术进行有效的运用,这样在实际的工作当中,保证采掘作业的稳定运行,与此同时,给相关行业带来稳定的经济效益。
关键词:煤矿采掘;高强支护技术;应用;掘进工作
引言
我国是能源需求大国,煤炭则是重要的能源资源,其在多个行业中都有着极为广泛的应用,如何采掘更多的煤炭资源,实现煤矿利用最大化,一直以来都是煤炭行业发展中关注的焦点所在。而在复杂地质条件下,煤矿采煤掘进支护技术的应用是不可或缺的,其能够有效的保障煤矿资源开采的安全性和稳定性。
1采煤工作面巷道变形特征
本文所研究工作面自施工以来巷道变形严重,为充分掌握工作面的变形情况,在其顶板采用“十字布点”的方式对顶板和两帮的移近量进行监测。经对监测数据进行分析,可将工作面的变形特征总结如下:①工作面巷道顶板出现不同程度的煤层脱落;巷道顶板所采用的支护锚杆被拉断且钢带也被拉断,其中有一部分钢丝网被完全破坏。其中,针对顶板下沉掉包严重的位置采用木垛的方法进行强化支护,但最终效果不明显。②整个巷道工作面的底鼓现象较为严重,底鼓量最大可达1500mm。由于较大的底鼓量导致整个巷道的高度仅为1m。③工作面巷道两帮的片帮现象严重,导致留设煤柱变小。④巷道底板与靠近工作面帮部的位置处出现严重的鼓出现象,导致原先的支护效果完全失效。
2煤矿采煤掘进中高强支护技术应用
2.1光爆锚喷网高强支护技术
通常情况下,在煤矿采掘过程中,矿道墙体有很多薄弱环节,因此,在具体的采掘中,通过锚杆所具备的强度与起拱作用,在一定程度上,能够确保薄弱环节的强度,进而确保其抗减强度。另外,在深层矿井的巷道中,通过加固拱结构的设置,能保障它的稳定,并且减小矿顶的松动和变形,为煤矿采掘工作带来安全保障。第一,以光爆锚喷网的支护技术为例,在使用这项技术的过程中,它自身的作用和价值可以很明显的发挥出来,例如,悬吊锚杆的作用,经过锚杆的悬吊,可以把快要掉落的围岩进行加固,这就给这些围岩提供了一定支撑并且承担了围岩的重量和载荷力。第二,这项技术有补强的作用,一般情况下,依据实际的情况将锚杆设置在巷道的四周,由此可以在一定程度上保障它的拉力和承压力。最终,使用这项技术的时候,要在层状岩处对其进行组合梁锚杆的支护,进一步保证锚固和薄层岩的有机结合。梁结构的构成,可以确保它的承重能力,并将工作效率进一步的提高。
2.2后退卧底技术的运用
后退卧底技术在复杂地质条件下应用的突出性优势就在于可以保证施工的坚固性、完整性,然后结合煤矿资源开采的实际需求,合理的整合巷道支护技术,煤矿资源开采的整体效率和质量也将因此得以大幅度提升。当然,该技术应用期间,还需要结合实际的地质环境作为参考,选择合适的支护技术。如巷道的暴露高度大、导致下盘煤层以及断层无法有效的保留,因此给支护工作带来了较大的不变。
所以说,在应用支护技术时,还需充分考虑断层方面的问题,要充分保证断层的稳固性,尽可能的降低因为断层问题所引发的施工停滞不前的问题。在具体的采煤掘进支护技术应用期间,可以根据断层高度选择合适的机械设备,如断层高度在1~3m时,可以选择掘进机进行煤矿开采,使得顶煤的最高开采高度控制在32m左右,此时往往还需要配合使用台阶方法进行掘进支护,保证采煤的顺利进行。此外,为了实现对巷道的科学支护,选择锚网支护则是最为理想的方式之一,锚网支护技术的优点就在于不仅可以完成巷道上端的支护处理,而且还可以与后退卧底技术成功融合,进一步提升支护效果。
2.3高强支护技术
煤矿开采的工作人员在使用高强支护技术时,还需要对这项技术的特点和工作原理进行全方面的分析,以此来提高支护效果,保证这项技术可以满足煤矿开采的需求。高强支护技术的主要原理具体如下:通过分析,我国的高强支护技术种类比较多,并且还具有一定的特性。一般来说,高强支护在煤矿开采工作当中,工作人员需要根据开采环境的实际情况和煤矿掘进的工作开展情况,采取联合支护技术去优化整个技术框架,保证煤矿巷道的每个部分都可以控制在最佳状态,提高高强支护效率。此外,在煤矿采煤掘进工作中,技术人员还需要对煤矿的环境进行整体的分析,并收集相应的资料对煤矿周围的岩石深度构造进行研究,在此基础上去提高高强支护技术的合理性。一般来说,高强支护技术结构比较简单,所以在一定基础上可以降低施工人员的工作任务,提高企业的总体收入。为了可以更好地把高强支护技术的功能发挥出来,工作人员还需要根据巷道的实际情况去改变构建技术方案,并根据高强支护技术的原理提高巷道的稳定性,减少在掘进工作中出现的安全问题。除此之外,工作人员还需要采用树脂锚杆进行作业,在作业当中可以采用悬吊方式对器材进行安装。但是锚杆的长度、直径及安装间距都需要严格按照作业规程进行施工,这样才能更好地保证支护系统的垂向应力可以消除。
2.4高强混凝土喷射支护的技术
通常情况下,进行煤矿开采的时候,因为煤矿的地理环境十分复杂,给采掘作业带来许多困难,也会造成许多安全问题。同时,煤矿的深层以下的地理环境存在空气不流通,矿体容易坍塌。如果在采掘作业中,没有高强支护技术,会造成很多安全事故。如此一来,巷道的稳定性就不能达到标准,与此同时,还会出现冲击地压的情况,以及煤层被压的现象,这些现象的存在,会对巷道带来不利的影响。因此,在具体的工作中,应该关注这一技术的有效使用。此外,超高强喷射混凝土支护技术,可以加强巷道顶板的强度。值得关注的是:针对这项技术而言,在使用这项技术的时候,要根据巷道的实际情况来选择适合的喷射技术,对现代建筑的应用,在使用喷射技术之前,要将混凝土进行搅拌,将砂石、水泥、水充分拌匀。同时需要关注的是:在拌和的过程中,水的用量要适当,只需要把砂石和水泥浸湿即可,借助压力将混凝土打压到喷射口,将速凝剂和水等材料混合进去,然后开展喷射作业。最终通过使用喷射的高强支护技术,可以在一定程度上加强矿顶和墙体的承载力,以此来保障矿道的安全。
结语
通过上述的研究表明,当下,在具体的采掘过程中,高强支护技术的成果比较显著。在一定程度上,保障了采掘作业的安全性,提高采掘设备的工作效率。因此,相关的煤矿行业应该重视高强支护技术,并根据煤矿的具体情况建立具体实施方案,确保施工的稳定运行。同时,要求工作人员严格按照规定操作,希望通过本文的研究能够给相关人士带来一定的借鉴意义。
参考文献
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