探析采矿工程巷道掘进和支护应用

发表时间:2021/5/19   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第4期   作者:闫寿庆
[导读] 在时代飞速发展的过程中人们对能源需求日益增加
        闫寿庆
        扎赉诺尔煤业有限责任公司灵东煤矿,内蒙古满洲里,021410
        
        摘要:在时代飞速发展的过程中人们对能源需求日益增加,推动我姑采矿行业发展更加迅猛。在矿产资源行业中,金属和非金属资源开采技术以及采掘工艺是决定企业产量以及质量的关键。通过对相关采掘工艺的改进创新,促进整个矿产矿产资源行业的快速发展。
        关键词:采矿工程;巷道掘进;支护应用
        1采矿工程巷道掘进的概念
        在矿产资源开采的过程中,主要有以下几种形式:第一,一体化开凿方式。这一方式的使用效率比较高,在使用的过程中既可以实现开凿工作的一体化,同时,也可以有效地保证施工环境的安全,提高开采的效率。第二,大断面连续开凿技术。该技术的应用会受到地理环境的影响,需要在特定的地势环境中才能够使用。第三,现代化的综合机械掘进方法。这个方法的使用会涉及大量的机械设备,从而有效地提高了开凿的工作效率,对采矿技术人员的专业能力也带来了一定的挑战。
        2巷道掘进中支护工艺研究意义
        对于煤炭资源的开采工作来讲,我国特意在煤炭安全生产方面出台了相应政策。当掘进设备不断向前移动时,对采矿巷道的顶板与围岩进行强化稳固是必不可少的,必须通过相关技术和设施加以支护。但是,如果在支护采矿顶板与围岩的过程中,掘进活动与支护工作同时进行,就会降低煤炭开采的效率,导致成本大幅提升。因此,想要提高煤炭开采效率,提升煤炭开采量,对支护模式进行优化和创新是必不可少的。在支护模式、支护工艺与支护设备上的优化和完善,不仅可以充分降低支护工作上占用的时间,降低施工人员的劳动强度和劳动量,强化支护工作的有效性,更能够充分确保施工人员的人身安全。此外,对于巷道掘进期间支护工艺进行分析与研究,不仅可以为巷道掘进中支护活动的探究提供参考信息,还可充分强化采矿开采的效率与安全性。
        3采矿井下巷道支护存在的问题
        就施工场地的实际情况来讲,在对巷道支护技术进行具体运用的过程中,仍然有部分问题未能得到解决,重点体现在围岩极易出现变形或者被损坏的情况,特别是在遭遇水的侵蚀以后。因为在对采矿巷道进行采掘期间,围岩通常均会自主的出现膨胀现象,加之外力的压迫,围岩极易出现形变的情况,最终严重降低支护设备在构造上的安全稳固性,进而导致安全事故的出现。在此状态中最易引发的安全事故为冒顶事故。在具体采掘期间,会对巷道支护技术带来干扰的原因有很多,其中包括矿下的地质构造影响因素以及工作人员的施工技术等影响因素。如果地质本身的条件比较好,那么巷道的采掘作业就能够进展的高效些;如果地质本身的条件比较复杂,那么就会直接降低了支护工作、采掘工作的推进速度和质量,在利用爆破的方式来推进采掘工作时,需要和锚喷支护技术相互整合运用,同时还要确保准确度,从而有效提升支护工作的效果。
        4采矿工程巷道掘进和支护技术的具体应用
        4.1选择恰当的采掘方法
        矿山开采过程中,二步骤充填体回采是一项重要的课题,爆破振动不可避免的会对相邻巷道,原岩顶板,充填体巷道及围岩造成一定的影响;其中,对充填体造成的影响是最明显的,因为充填体稳固性系数f值远小于原岩的稳固性系数。为减少爆破振动对充填体影响,提出无爆破振动在充填体掘进中的应用。


        4.2锚注施工工艺
        锚注施工之前要求锚杆运输和存储环节保持清洁、端头完整,以免影响锚注的效果;锚注孔钻屑过程需要严格控制孔与孔之间的距离、角度和深度,钻完之后运用高压风清孔,当孔所在位置的煤层较为松软时,需要清除松软煤炭,以便保证锚杆固定之后的承载强度;注浆锚杆插入安装孔,人工安装止浆塞、螺母等配件,之后对称布置钢筋网,要求钢筋网两端紧贴岩面,采用砼托板、锚杆托盘、螺栓等将钢筋网固定,施加适量的预紧力;借助快速连接接头将锚杆和注浆机器连接起来,调整注浆机的参数,启动注浆泵进行注浆;刚开始注浆需要缓缓增大注浆的压力和注浆量,并且要求边注浆边搅拌,避免出现沉淀胶凝,要求一次完成注浆不能中断;注浆凝固至设计强度的六成时可以再次拧紧螺母,增加预紧力至≥3t;极易出现煤层易碎的位置可以配置纱布和锥形橡胶止浆塞,有效保证注浆质量。
        4.3综合机械化掘进方式
        在采矿开采期间,大部分公司均是采用综合机械掘进模式来掘进采矿巷道。这一掘进模式具有较高的复杂性,需要耗费大量时间,通过多种采掘设备和仪器来开展掘进工作。比如会同时用到悬臂式掘进机、连续采煤机和锚杆机等多种设备。但悬臂式掘进机与连续采煤机比较来讲,前者在使用上需要投放大量资金,并且无法保证采矿采掘活动开展的稳定性,因此,大部分采矿公司更愿意使用连续采煤机。虽说悬臂式掘进机的运行成效与使用成本不甚理想,但是却具有无可替代的优势,也就是其能够同时对采矿巷道与梯形两种形状不同的断面进行掘进施工。
        2.4做好通风防尘处理
        在开展采矿掘进作业活动的过程中,应该主动做好通风防尘工作,根据工程的实际情况选择与之相匹配的通风机型号和数量,明确通风机作业的实际位置。按照巷道掘进作业实际所需的风量和风压,针对所需的通风机的类型展开详细且科学的分析,然后按照通风机作业的具体位置和数量,掌握一定的通风机安装技术要点,被操作过程中搭配使用合理的风筒,使得风机在采矿掘进作业中的作用充分显现出来,在操作的过程中尽可能的避免漏风和涡流等问题,在正式投入作业之前,还应该对运用风机的基本性能展开合理的试验,以此来确保通风系统可以在掘进作业中能够迎合不同的作业环境,满足不同状况下的通风需求。通风系统处于正常运行的状态时,还需要进行科学的检测,运行的阶段,需要做好风量的合理分析,保证将多种应急预案准备得当,确保风量能够符合通风的基本需求。还需注重防尘以及除尘工作的具体需求,因粉尘存在着可燃性,若是未能对其处理到位,将会引发安全事故。需要在保证良好通风条件的基础之上,合理的配置除尘系统,使得粉尘得以有效的解决,避免影响到掘进工作的进度。
        2.5提高工作人员的专业水平
        采矿企业想要提高一些施工技术,最重要的是需要提高工作人员的的专业技术水平和综合素质,在很大程度上可以提高采煤效率,还可以保证工作人员的生命安全。在技术方面,要求员工有大量的技术知识储备和一些工作经验。企业为了使工作人员在安全的环境中进行施工,就必须做好各方面的安全工作,详细选择一些参数,做好技术支撑,保证企业的安全生产工作。在实际的生产过程中,要勘察采矿周边的地理环境和地质结构条件,制定合适的工作计划,对使用的施工设备要做具体的计算,保证设备的安全使用,促进采矿企业稳定发展。
        结语
        采矿企业在生产过程中,不断使用巷道掘进施工与支护技术,这项技术的普遍应用,最大限度的减少了施工时间,提高了工作效率,不仅降低了生产成本,还节省了大量的时间,提升了采矿的开采效率,在较短的时间内产出更多的采矿资源,尽管此技术在生产采矿过程中应用的比较多,不过还是有很多问题出现,相关的工作人员要不断提高专业的技术水平,改变和完善支护技术,推动采矿企业更快更好发展。
        参考文献
        [1]于世波,原野,王贺,等.长周期扰动应力下盘区柱内巷道锚杆支护动态响应规律[J].有色金属工程,2020,10(07):88-92.
        [2]玄祖普,蒋旭雄.盘区机械化房柱嗣后充填采矿法在倾斜矿体开采中的应用[J].采矿技术,2020,20(04):1-2+9.
        [3]张涛,张厚全.采矿巷道掘进施工与支护技术存在问题及对策[J].内蒙古煤炭经济,2017(18):147-148.
        [4]曹旭.论述采矿巷道掘进施工及支护技术分析[J].科技资讯,2016,14(24):158-159.
        
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