覃翔
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摘要:我国煤矿资源在经由多年的开发以后,浅层资源逐步被开发,而更多的煤矿资源集中在深层,在煤矿生产规模日益扩大的过程中,随着开采条件的日益复杂与恶劣,人们对巷道掘进与支护技术提出了更高的要求,必须要在保障煤矿安全开发的过程中,选择最佳的掘进与支护技术,提高煤矿资源开发的整体效率,为煤矿企业赢得更大的发展契机。采矿项目在开展施工的环节中,巷道部分的顺利掘进工作是尤为关键的内容,若是想不断促使采矿作业的开展,采矿部门就一定要从整个矿区的具体情况开始着手,科学使用有效的巷道掘进方式。基于此,本文详细分析了采矿工程巷道掘进和支护应用策略。
关键词:采矿工程;巷道掘进;支护应用
引言
随着时代的快速发展,采矿对我国现代化建设的影响越来越大,但是,在采矿过程中,由于很多矿产都隐藏在地下深处,因此很容易引发安全意外事故。所以,采矿企业要想获得更多社会经济效益,需要完成的首要任务就是保障采矿安全。在巷道掘进过程中,需积极重视安全合理的措施,以此维护相关工序的顺利开展,同时重视支护技术的科学性和合理性,明确基本的技术特征,紧密结合具体的支护需要,针对性的将支护类型做出合理的分析,让采矿工程的进一步开展彰显出安全性和高质量。
1巷道掘进与支护技术应用的重要性
在煤矿资源的开发过程中,由于很多煤矿资源处于地下复杂的环境条件下,在开采过程中存在着诸多的不确定性风险,为保障煤矿资源的顺利开发,煤矿企业需要在作业之前进行详细的开采流程制定,进而在此基础上保障开发工作的顺利进行,保障开发的安全性。地下开采作业中,采矿人员必须要结合现场的实际情况,结合煤矿的分布条件,做好施工地下的场地支撑,进而为资源开采创造相对安全的环境条件,使得在整个的煤矿资源开发过程中,相关人员能够及时将煤炭开发出来的煤炭运送出去,而在此过程中,对于支架保护方法的要求相对较高。巷道掘进与支护技术的应用是为了保障煤炭资源的高效开发,通过这些技术的科学应用,能够使得开采作业稳步进行,并结合实际的工期要求,保障作业的安全性、高效性。煤矿所处的地下环境相对复杂,在资源开发过程中常常会存在诸多的限制,极易诱发现场塌方等安全事故,只有保障了掘进与支护技术的科学应用,才能够从根本上预防各类事故的出现,为开采作业创造相对安全的井下环境。
2采矿工程实施中巷道掘进技术要点的分析
2.1常见的掘进方式
不同的掘进形式有着明显的差异性,这就需要操作人员在选择时,应该先对现场各方面条件进行详细的勘察,秉持实事求是原则,做好有效的选择,进而才能够发挥出掘进方式的应用价值。首先,站在综合机械化掘进模式下来看,在实际操作过程中,就是由人员整合供电系统或者是运输机等多个部门的作用下,根据现场环境等差异方面,确定好掘进设备的型号以及类型。而操作人员所开展的大断面连续掘进工作,就是灵活的调整间断式与连续式几种运输模式,借助专业的操作设备,在大断面巷道当中能够达到极高的掘进效率,与综合机械化掘进方式进行比较,此时需要操作人员控制好掘进的速度等数值。操作人员掘进工作,最常见的使用设备就是掘进机,统筹规划好掘进与锚固作业之间的平衡,在最少的操作时间内,高效率的完成掘进工作,目前而言,大多数采矿工作都选择了此种掘进模式[1]。
2.2做好地质勘探工作
在煤矿资源的开发过程中,为保障资源的顺利开发,提高作业的安全性,必须要注重巷道掘进与支护技术的科学应用。而技术应用的前提就是有关人员需要切实做好煤矿采矿工程现场的地质勘探工作,只有在掌握了工程现场的地质条件以后,方可在多种的掘进与支护技术中选择最符合现场地质条件的技术,以保障技术的科学应用。因此,无论是任何的煤矿采矿工程,在实际的开采作用中,都需要切实做好煤矿相应的地质勘探工作,应用科学的勘测技术,保障工程现场地质勘探资料的完整性与准确性,使得整个的开采作业能够顺利进行,煤矿采矿工程的地质勘探过程中,可以充分应用三维地震勘探方式。
2.3关注瓦斯排放细节
对于巷道掘进工作而言,瓦斯排放属于重要环节,需要给予高度的关注,运用合理的手段,促使瓦斯排放更加到位,保证相关工作人员的生命安全。瓦斯排放如果不彻底,这将会导致一系列安全事故的发生,因此在开展掘进作业活动的过程中,需要充分重视矿井通风工作的落实,矿井中残存的瓦斯气体能够及时排出,根据矿井作业的相关要求,需要运用科学的检测方法对矿井中的瓦斯浓度进行检测,以便能够及时掌握矿井瓦斯的异常情况,更好的规避因瓦斯浓度过高而引发的矿井作业安全事故。
2.4做好通风防尘工作
在进行巷道掘进施工的时候,不仅仅会生成甲烷与二氧化碳等有毒有害气体,还会形成比较多的粉尘,这些粉尘会漂浮在空气当中,并随着施工人员的呼吸进入他们体内,破坏他们的身体机能,威胁到他们的身体健康乃至生命安全。所以,在施工过程中,必须及时将这些粉尘清除,这样才能够更好的保证施工人员生命安全。正常来讲,要想更好的完成通风防尘目标,相关工作人员应该在巷道中合理安装自然通风装置以及设施通风装置,以此来保证巷道内部风压力大小以及通风量满足规定,可以及时排放出巷道中的有毒气体与粉尘[2]。
2.5把握掘进技术要点
在对光面爆破技术进行使用的环节中,要对所有技术要点开展全面的把控。光面爆破技术,关键包含有轮廓线、欲裂法以及修编法等等,在开展施工的环节中要对整个爆破眼做好准确的布置,而若是想收获最好的爆破效果,就一定要开展全面的分析与精准计算,对爆破时间的具体间隔做好有效的把控,保障药装量本身的科学性与合理性,确实为巷道掘进工作铺垫坚实的基础。除此之外,还需要确保巷道有着较强的稳固性乃至于安全性,知晓巷道支护技术的所有重点,保障巷道掘进工作可以更加正常的开展。
2.6实现合理的光面爆破
在掘进工作具体开展的阶段,光面爆破是一个重要的环节,实际采用的光面爆破技术涵盖着修边法、预裂法和轮廓线等。无论是采取何种光爆技术,均应该结合爆破眼周边的布置加以分析,使其符合精准性的要求,结合装药量以及爆破眼的间隔进行判断,依照巷道掘进阶段的围岩情况,落实针对性计算处理,让试验符合一定的指标要求,由此才可运用至具体的操作中,更好地确保光面爆破质量,从最大程度上维护巷道掘进工程的稳步开展[3]。
3巷道快速掘进技术优化
3.1完善巷道掘进设备配置
巷道掘进设备关键包含有掘进机、运输设备和锚杆钻机等等,在对这些设备进行优化的时候,应该践行“因地制宜、控制成本以及高效灵活”的基本原则。而在挑选设备种类的时候,就应该注意以下几个要点:其一掘进机,掘进机通常有着轻型掘进机或者是重型大功率掘进机这两种。在挑选掘进机的过程中,应该对采矿项目的地质条件、施工标准甚至是巷道断面设计等等诸多方面进行考虑。在巷道断面十分小同时破岩难度尤为低的时候,就需要使用轻型的掘进机,不止能够减少成本,还能够更加灵活的操作,减少故障出现的几率。在巷道断面十分大同时岩体硬度非常高的时候,借助重型的大功率掘进机就能够增强破岩水平与稳固性。除此之外,还应该按照截割头的主要结构与功率等等内容确定好参数,保障契合岩体本身的节理构造、粘结性乃至于硬度等等各方面的操作标准。其二就是运输设备。运输设备关键包含有胶带运输机或者是刮板输送机等等,在挑选运输设备的过程中要对掘进机的规格与功率进行全方位的考虑,让双方彼此匹配,保障掘进与装运工作可以更加顺利的进行,如此一来就能够缩短作业时间,消除工作人员所承担的重大压力,进而让掘进效果获得一定的提升。
3.2巷道的联合支护方法
根据巷道的大小结构耦合平衡支护原理表明,锚杆深入巷道围岩形成锚固区,配合巷道周边钢带以及钢筋网形成支护的小结构,在围岩发生变形时起初步抵御变形的作用。在此基础上配合锚索的使用,锚索深入围岩深部,调动深部围岩承载能力与周围岩体一起形成深部大的高强度承载结构,在围岩的变形过程中与锚杆形成的小结构共同维护巷道的稳定。桁架锚索控制技术是将处于受压状态的巷道两肩窝深部岩体作为锚固点和承载结构的基础,采用高预拉力对拉并锁紧两根钢绞线,直接作用于顶板浅部的围岩,提供水平预应力改善顶板的应力状态,强化低位岩体的力学性能和提高其抗变形性能,控制层状顶板的不协调变形[4]。
3.3科学化现代技术的应用
在落实上述相关任务的基础之上,为保证掘进任务更加顺利的开展,需要相关的单位积极的重视先进技术的运用。重视瓦斯在线监测系统的合理应用,实现对巷道内瓦斯浓度的有效检测,强化通风系统的实时监控,加强通风预警系统的应用,保证及时的分析出施工现场的通风状态,确保优化基本的自动报警方案,让自动化以及人工智能化得以修复到位。还需重视视频监控系统的有效应用,对施工现场展开合理的分析,明确支护情况的不足之处,及时制定出应对方案,保障采矿掘进作业的安全。
3.4优化支护方式
首先就是支护工序的确定:在采矿项目开展巷道掘进的环节中,支护工序所使用的时长大致是总时长的2/5到1/2,所以,若是想让工作效率获得提升,就必须要对掘进、支护乃至于其他工序交叉时间做好科学的安排。若是支护方式采用的是边掘进边法,那么在对锚杆进行装置的时候,就应该停止应用掘进机,如此一来就确实减少了掘进机的开机率,更是致使掘进与支护工序彼此分离。在开展工作的环节中,大多数顶板条件,都能够选用弱化支护的方式,如此一来不止能够减少掘进机的具体停机时长,还可以保障支护效果与支护质量,让掘进工作不会和支护工序产生严重影响,真正达成平行作业。其次就是支护模式的确定,随着支护方式越来越成熟,大断面岩体巷道的实际支护模式往往会挑选“锚杆、锚索以及金属网”,其可以有效的防止围岩出现变形,让成形巷道本身的稳固性获得迅速的提升。除此之外,此种支护技术还可以加强与加固弱化支护,避免弱化支护引发严重的变形情况。而在借助锚杆技术来对整个巷道进行支护的时候,若是想确保施工效果和质量,一个方面要完成好锚杆杆体抗拉或者是抗剪的计算工作,确保所使用的锚杆性能可以达到具体标准。并且,按照相应的经验公式,再联系巷道的种类和支护标准,制定出最为适宜的锚杆长度、锚杆之间的排距等等数值。另一个方面,若是想避免托板出现变形,就需要让托板厚度有一定的增加,以此来增强托板本身的抗变形能力[5]。
结语
综上所述,在相关的项目实施阶段,为了让巷道掘进的质量和安全得以保障,应该重视相关的技术要点,同时明确支护的实际举措,结合现代化的手段,建立起监测机制,使得监测的系统更加完备,由此为企业效益目标和生产安全目标的同步实现打下坚实的基础。
参考文献
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[2]陶伟.浅析采矿工程巷道掘进技术与支护技术[J].内蒙古石油化工,2019,45(11):98-99.
[3]王东方.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用简析[J].内蒙古石油化工,2019,45(10):98-99.
[4]王刚,孙欣欣,李帅.采矿工程巷道掘进和支护技术应用的探讨[J].内蒙古煤炭经济,2019(19):191+193.
[5]周文凯.煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2019(18):179.