基于煤矿掘进支护技术的应用分析

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:刘华晶
[导读] 社会科技的飞速发展为我国的煤炭业发展提供了必要的发展条件。
        刘华晶
        23092119850227****  黑龙江 七台河  154600
        摘要:社会科技的飞速发展为我国的煤炭业发展提供了必要的发展条件。在激烈的社会市场竞争当中,也为煤炭业发展带来了一定的挑战力度。基于以上背景,煤炭业技术的发展应当从整体管理开始进行,不断推行技术与管理等方面的有效改革和创新,为煤矿企业的发展提供有效的经济效益和社会效益。基于此,本文主要分析了煤矿掘进支护技术的应用。
        关键词:煤矿;掘进支护技术;应用
中图分类号:TD353+.6文献标识码:A
引言
        煤矿掘进支护技术对煤炭开采有着重要的作用。煤炭开采是一个综合性过程,存在很多不稳定因素,要及时处理好各个细节问题,避免安全事故发生。煤矿掘进支护技术主要应用于煤矿巷道掘进过程中,在复杂地质条件下,煤矿掘进支护技术发挥的作用更加明显直观,相关单位要加大对煤矿掘进支护技术的研究,注重其实践性应用,最大限度地保障施工人员的安全。
1煤矿掘进开采分析
        1.1地质结构的转变
        具体分析煤矿开采都是从浅层逐步推进向深层,在开采的过程中由于地层逐步深入,在实践应用的过程中会导致原本的地质构造受到一定程度的破坏,尤其是顶层板岩石开采过程中会导致其出现显著的变化,另外孔状的围岩也会受到较大的压力,而导致煤矿掘进开采的难度加大。
        1.2煤矿巷道的开挖
        在进行煤矿开采时,因为复杂地质环境等因素的影响,另外在实践当中很多煤矿的底部和上部土质相对较为松散,所以在煤矿巷道开挖过程中需要耗费大量精力进行支护工作。由于巷道在应用过程中无法长时间的保持固定的形态,巷道底部和顶部板块很容易产生明显的收缩,稍有不慎就会严重威胁煤矿开采人员的安全,导致隐患的出现[1]。
        1.3开采设备相对落后
        在开采过程中,如果没有重视开采设备,没有及时对开采设备进行更新,也会导致煤矿巷道开采的难度增加。从开采设备的角度出发,我国与先进国家相比,依然处于初级阶段,尤其是在对一些半煤岩开采掘进时,如果岩石相对较硬,硬度系数达到5级以上,开采过程中,设备很容易受到一定的磨损。
        1.4掘进支护人员整体素质相对不高
        从当前复杂地质条件下掘进支护需求来看,对技术人员的整体素质提出了较高的要求,但是由于煤矿整体的经营形式相对于先前出现了明显的下降,待遇水平也下降较多,这就导致很多高素质、高学历的技术人员不愿意进入到煤矿工作,导致掘进技术人员整体素质不能得到较好的提升,影响到煤矿掘进支护效果[2]。
2煤矿采煤掘进技术应用准备工作
        2.1科学选择掘进支护机械设备
        煤矿开采期间将会应用到大量的机械设备,这些机械设备应用合理得当是掘进支护技术应用成功与否的关键所在,而在选择机械设备之前,首先需要对煤矿巷道的长度进行采用,然后结合巷道长度以及结构特点等选择合适的设备,为后期的掘进支护技术应用做好准备工作。
        2.2选择合适的截齿
        一是对截齿的耐磨度进行仔细分析,如果截齿自身的强度比较高,掘进过程中其磨损率也将会被减缓,可以有效的延长相关设备的使用寿命,进而达到降低施工成本的目的,提高整体的采煤质量和效率;二是在应用截齿时,如果发现掘进时所遇到的岩石硬度大,地质情况复杂,那么为了保证机械设备顺利、稳定运行,可以尝试对岩石进行爆破处理,避免损坏截齿和其他机械设备,进而高效开展掘进工作,保证采煤质量,与此同时还将会降低增加设备磨损率。


        2.3临时支护技术的应用
        在应用临时支护技术时,必须要全面分析煤矿开采实际情况,了解当前临时支护技术是否适用,分析支护的作用效果是否能够达到预期,充分考虑到方案设计中可能存在的风险与不足,然后有针对性的进行规避,以保证煤炭资源开采的安全性与可靠性[3]。
3煤矿掘进支护技术的应用意义
        煤炭资源开采涉及的操作环节较多,影响因素也较多,必须要注意各个环节的连接关系。安全问题是煤炭开采中最为重要的一项内容,开采单位要做好相关安全管理工作。要规避安全事故的发生,需要处理好细节方面的问题,最大限度地保证煤炭开采工作人员的安全。煤炭开采工作一般在矿井底部进行,存在的不稳定因素比较多,任何一个小的失误都有可能威胁工作人员的生命安全。设计人员要注重矿井巷道的安全设置,加强矿井结构强度,注重巷道的排水、通风等功能的设计,进一步增强矿井巷道的安全系数。随着煤矿开采深度的加深,面临的安全问题也越来越多。为了有效提高煤矿底部巷道的安全系数,可以将煤矿掘进支护技术应用到煤矿开采中,更好地支撑整个煤矿底部巷道。煤矿掘进支护技术具有良好的稳定性,可以极大程度上提高施工安全性,避免安全事故的发生,有利于我国煤矿行业的可持续发展。
4煤矿掘进支护技术
        4.1喷浆支护技术
        喷浆支护时常被应用在煤矿巷道稳定、巷道顶侧压力小、煤层稳固、巷道不会轻易出现变形的煤矿掘进支护工程中。喷浆支护技术是通过压缩空气,把调配好的水泥砂浆直喷到巷道的顶端,由此实现支护。在此情况下,在巷道稳固、顶端压力小的前提下,还可选用锚杆支护或是锚杆加锚网支护模式来实施支护,这些模式都具备良好的掘进支护作用,并同时还可提高煤矿开采安全性。
        4.2锚杆临时支护中U钢法的运用
        煤炭开采时,地质条件相对来说比较复杂的情况下,煤矿出现断层落差比较大时,那么可能会出现煤层坍塌的情况,为了更好的保证开采的安全性,提高开采质量与效果,可以尝试应用锚杆临时支护中的U钢法。通过对地质条件以及煤层情况的分析,构建超前、固定以及临时等多种支护方案,然后将U型钢架与锚杆支护技术结合在一起,进而更好的提升煤矿资源开发的稳定性,使得煤矿资源得以更加顺利的开采和利用。但是,该支护方法往往也只能够应对一些临时性的问题,针对需要长期进行巷道支护的煤矿,相关技术的应用还需要与其他方法配合,这样才能更好的保证施工过程的安全性[4]。
        4.3使用直接顶破技术
        直接顶破坏技术主要用于断层区域和松散的土壤中。它可以大大降低安全生产的风险因素,提高总体采矿率,还可以稳定围岩,从而确保支护技的利用价值来最大化。需要说明的是,在采煤区从顶板开采岩石的过程中,一旦上部岩石的硬度在0.7~3.0的范围内,表明顶部的岩石层存在硬度和强度的脆性问题,并且存在采矿技术破裂的可能性。此时,解决此问题的最佳方法是利用隧道支护技术,进一步提高直接破顶技术的应用价值,为稳定整体开采项目的运行提供良好的技术保证,并确保了现阶段的煤炭开采行业的高效发展。
        4.4后退卧底法
        煤矿区域相对较为完整,而且岩石坚固的条件下,可以使用退后卧底法来进行支护,在该方法应用过程中需要对掘进机进行充分地利用,设备不断后退,卧底工作逐步前进。在支护过程中,该方法具有较高的安全性,但是在施工时对工作人员的体力要求较高,需要工作人员适应高强度、高压工作。
结束语
        近年来,随着综采技术的不断发展,煤矿开采深度以及开采强度不断提高,所面临的开采环境、地质问题也越来越复杂。在煤矿井下回采过程中需要挖掘大量的巷道,巷道的通畅以及围岩的稳定性关系着煤矿的生产稳定及安全稳定,为了保障煤矿生产稳定安全,需要安全可靠的巷道支护技术。
参考文献
[1]曲彬,栾建伟,将冲冲.煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨[J].山东工业技术,2018(16):85.
[2]李万春.煤矿开采技术与掘锚工艺及支护技术的探讨[J].内蒙古煤炭经济,2018(1):56-57.
[3]王寅浩.小纪汗煤矿涌水特征及开采技术研究[D].中国矿业大学,2019.
[4]耿庆帮.煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨分析[J].山东工业技术,2017(16):90.
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