平顶山天安煤业股份有限公司十二矿 河南平顶山 467000
摘要:煤矿企业在采煤掘进工作中应用高强支护技术,不仅能够为采煤作业提供优良的作业环境,同时也保证了采煤作业的稳定性。现阶段,高强支护技术已经普遍应用到了采煤掘进工作中,同时也得到了广泛的认可,其取得的成效也非常显著,尤其是在复杂的地质条件下,此技术降低了煤矿开采的难度,保证了作业的安全性,推动了煤矿企业的良性发展,为煤矿企业提供了强有力的技术支撑。
关键词:煤矿采煤、掘进工作、高强支护技术、应用
一、高强支护技术的形成背景以及应用意义
基于社会经济的持续进步和发展,我国不断增加对煤炭资源的需求量,绝大多数的表层或浅层煤炭资源业已开采完毕,为此,煤矿企业想要获得深入发展,务必实现开采深度和力度的增加。鉴于此,出现了高强支护技术。在煤矿采煤掘进工作中,高强支护技术体现着十分关键的作用,特别是在一部分具备复杂地质结构的区域,高强支护技术的应用可以显著改善施工的稳定性与安全性。高强支护技术的应用意义如下所述:一是应用难度和成本较低。跟煤矿采掘掘进的其它支护技术相比较,应用高强支护技术成本较低,也具备普遍的应用范围,不受地理条件的制约,应用难度较低。二是组装高强支护组件简单,开采者工作负担小。应用高强支护技术需要一些部件,因此要求工作者组装部件,由于部件材料质量小,工作者便于携带,也十分便于组装,为此,工作者的负担小。三是能够使巷道的应用寿命延长,从而实现煤矿企业经济效益的提升。在煤矿采煤掘进工作中,开采深度逐步增加,这势必影响煤矿巷道的稳定性,而高强支护技术的应用能够使岩壁与巷壁的承载性能增加,从而使巷道的应用寿命延长,降低支护维护工作者的负担,这不但能够降低煤矿企业的维修费用,而且能够提高煤矿企业的经济效益。
二、高强支护的应用存在的问题
现阶段,由于国家对煤矿开采给予了高度的重视,这对煤矿的发展有很大的帮助,而高强支护技术的应用能够保障煤矿采煤作业的安全性和稳定性,是煤矿中行之有效的技术方式之一。相较于传统的支护技术,高强支护技术可以保证围岩的应力,保证巷道的稳定性。在进行支护工作时,要根据煤矿实际情况,针对巷道的变形和移动展开支护。
当应力增强时,仅采用支撑措施,其强度大于目前的承载力,或将围岩的承载力控制在一定范围内。然后这些加固措施将控制巷道的变形,使周围岩层处于相同的压力下,以保證巷道的完整性,避免更大的破坏。在煤矿巷道的开挖前,都会进行工程设计,以及一些数据分析,监督工作也会一并进行,确保能够安全施工,同时保证施工的质量。但是由于高强支护技术是隐蔽且严格的支护措施,在对工作中的每项数据都确定后,但是却不能轻易控制相应的作业流程来确保巷道掘进的可靠性。一旦加固措施不完善,随着巷道的深度增加,其环境也随之复杂,会出现顶板冒落的情况,对作业人员的人身安全起到了一定的威胁。高强支护技术并非能够应用到所有的巷道中,对于一些应力巷道和特殊巷道中并不适用,这样的巷道中发生巷道顶部变形的几率更高,这样一来会影响采煤作业的正常进行,采煤环境也得不到安全的保障。
三.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析
1.锚杆支护技术的应用
锚杆支护技术是巷道高强支护方案的一个关键性组成部分,在应用锚杆支护技术时,关键的步骤是组合、联结、加固锚杆。在采煤掘进工作中,因为巷道施工,固有的岩层结构受到破坏,这降低了岩层稳定性。在锚杆支护施工时,应选择和组合锚杆,在有效组合锚杆之后,组合拱与组合梁能够形成于巷道中,从而有效地防止出现冒顶现象。
最后要求加固全部的锚杆,结合采煤掘进工作的施工现状,设置适宜的锚杆群,进而以锚杆群在巷道周围建构一种封闭式的承载结构,以使锚杆支护的质量提升。跟液压支架方式存在显著的差异性,锚杆支护重点体现的功能是防御性支护。锚杆支护技术在煤矿采煤掘进工作中的应用能够结合实际现状科学地进行优化,在设置支护方案的情况下,应综合、系统地勘查巷道周围的岩层构造,且根据巷道围岩断面层的实际现状、巷道的使用时间、围岩结构应力的改变等资料信息,全面规划设計锚杆的部署以及施工工作。在煤矿开采时,因为施工期较长,如果巷道围岩存在明显的风化现状,要么是扩大了岩层的断层面积,那么都会制约巷道的安全性。因此,在设计锚杆的情况下,应确保锚杆达到大概1.5米的空顶距离,以及开展有关的混凝土喷射施工工作,以使围岩构造的稳定性提升。在巷道进行锚杆支护施工的时候,还应对支护质量进行有效地控制,以及在完成施工后检测锚杆的支护能力,确保锚杆支护的能力跟煤矿开采的施工设计标准相符合。
2.超高强喷射混凝土技术的应用
结合实践来看,在煤矿采煤掘进高强支护中喷射混凝土支护技术也有着较为广泛的应用。该技术主要分成两种:干式喷射混凝土与水泥裹砂喷射混凝土。首先,干式喷射混凝土支护技术应用时将水泥、混凝土以及速凝剂等原材料按照一定比例加入并予以充分搅拌,之后倒入适量水后便可以通过喷砂机对煤矿掘进过程中所形成的巷道围岩进行喷射,待混合物凝固后即可达到加固效果。其次,水泥裹砂喷射混凝土支护技术应用时主要是通过水泥与符合规格的砂粒进行充分搅拌,然后在通过泵送或是压缩空气的方式喷到煤矿掘进巷道围岩上,从而实现加固。这两种喷射混凝土支护技术各有优点,且均能实现较好的煤矿巷道加固作用。因此,煤矿企业要充分结合煤层状况、地质条件以及掘进技术等实际来决定采用哪种喷射混凝土支护技术,随后准备好相应的施工方案、原材料以及设备,并切实依据方案开展施工,以此保证好煤矿采煤掘进巷道获得良好支护作用。
3.高强支护技术的联合创新应用
在我国众多的行业当中,煤炭行业有着较高的危险性,在实际开采过程当中会有不同程度的安全事故发生,并且据统计来看死亡率位居给行业前列。这就要求广大煤矿企业在进行实际的掘进工作过程当中要站在实际的角度对问题进行分析,在现有的基础上对高强支护技术进行不断的改进和创新,这样才能够达到预期的应用效果。高强支护技术主要是对围岩应力进行控制,这样可以对巷道锚固围岩实现良好的保护,围岩整体的稳定性也会因此得到进一步的保障。以往的煤矿采煤掘进工作往往会让巷道的围岩遭受到不同程度的破坏,利用高强支护技术可以将围岩应力进行很大程度的提高。另外,对相关开采工具的质量也要进行严格的控制,在保证生产效率和质量的前提下,尽可能的缩短开采工具的使用时间。煤矿企业要指派专门的工作人员,在进行实际煤矿采煤掘进工作之前对矿井所处地理环境和自然条件进行有效地分析,对岩层中锚固杆的长度进行精准的计算,还能够根据实际的情况来选择合适的支护方式。在确定了支护方式之后,工作人员还要考虑巷道的各项情况,对所选取的支护方式进行适当的测试,从而保证该支护方式可以达到预期的应用效果,煤矿采掘工作也可以正常进行。
结语:
综上所述,煤矿企业在采煤掘进工作中应用高强支护技术,不仅能够为采煤作业提供优良的作业环境,同时也保证了采煤作业的稳定性。现阶段,高强支护技术已经普遍应用到了采煤掘进工作中,尤其是在复杂的地质条件下,此技术降低了煤矿开采的难度,保证了作业的安全性,推动了煤矿企业的良性发展,为煤矿企业提供了强有力的技术支撑。
参考文献
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[2]杜伟苗.浅析煤矿采掘过程中的高强支护技术[J].内蒙古煤炭经济2018(10)
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