中煤能源新疆天山煤电有限责任公司106煤矿 新疆维吾尔自治区昌吉州 831200
摘要:我国经济发展与现今的煤矿产业息息相关,煤矿产业一直以来的目标就是实现可靠安全且高效率的生产。快速掘进技术的科学应用,大幅度提高煤矿巷道的掘进效率,就需要成熟的支护技术确保安全生产。根据这个问题,该篇文章针对煤矿巷道快速掘进与支护技术进行全方位分析。
关键词:煤矿巷道;快速掘进;支护技术
引言:
现今社会人们对资源需求量日益增长,并且社会对煤矿状况保持较高的关注度,针对煤矿开采现状,也提出了较高的要求。在煤矿快速掘进的整个施工过程当中,为了能够使煤矿掘进的质量及效率得以保障,使掘进过程处于安全情况下,这便需要专业人员评价或判断煤矿的现状。把煤矿的实际情况作为参考基点,使巷道支护技术能够合理开展。科学灵活应用支护技术,使煤矿掘进的安全得到最大程度的保障。
一、煤矿快速掘进技术发展现状
首先,我国目前悬臂式掘进技术与人工锚杆钻机掘进技术进行充分配合是最普遍的技术,这项技术是掘进后人工使用单体锚杆钻机进行支护。但是这项技术无法同时实现掘进和支护平行作业,并且工作量大、所需时间长、易延误工期[1]。
其次,把掘进机和锚杆钻机融成一体就是掘锚一体机,在掘锚机上安装机载临时支护临时支撑顶板,比普通临时支护增加了支护面积及安全性,既能降低职工的劳动强度又能节省人员,同时考虑到迎头施工条件复杂多变,采用远距离遥控系统进行切割,可使综掘司机远离迎头,提高了掘进期间的安全性。正确合理的把巷道掘进技术应用于掘进的过程中,并且也要使支护技术得以落实。
最后,掘锚一体机和锚杆钻车组合的掘进技术,整个掘进工作中,依靠掘锚一体机进行切割和支护,后面剩余的支护工作便由锚杆钻车完成,两者相辅相成,能够实现平行作业,不紧提高劳动效率而且提高了单进水平,并且安全系数也大大提高;掘锚一体机和锚杆钻车组合的掘进技术将会成为煤矿掘进发展趋势。
二、完善煤矿巷道快速掘进的有关措施
(一)充分准备前期工作
注重掘前勘查。针对充分实现巷道安全快速掘进的目的,便要详细勘察开采区域的地质情况,并且制定符合该情况的施工计划,既能提高施工的安全性还能提高巷道掘进的工作效率。科学合理改善掘进所需设备以及掘进工艺,实现巷道快速掘进的前提是需要不断改善掘进设备和配套设施,才能够达到巷道快速掘进的目的[2]。
(二)完善切割工序
煤矿巷道掘进速度的提高离不开煤岩的特征与结构,并且也需要合理适当的结合相关地质情况,合理科学完善综掘机的掘进顺序。倘若再进行煤矿掘进时,遇到的煤岩的硬度相对来说比较大,通常为了避免产生大块,影响运输效果,可以通过由上而下的切割顺序;若煤岩硬度相对来说较小,就可以选择由下向上的切割顺序;如果煤矿掘进的是半煤岩巷道,这时便要先切割煤层,接着是切割岩层,按照先软后硬的顺序进行切割;再如果遇到顶板破碎的情况,便要先切割下部,再切割上部,减少顶板空顶的时间和面积,除此之外,还需要注意到煤岩体的相关结构特点,避免出现因为横向切割层里导致速度变的缓慢,降低效率。
(三)合理应用掘锚一体化
单独使用掘进机或者是单独使用锚杆钻机都是无法满足快速掘进的目的,在快速掘进中需要在掘进与支护之间保持平衡,这样才能够保证快速掘进,目前我国实现高产高效的理想技术就是掘锚一体化技术。
掘锚一体机和锚杆钻车支护合理配合使用,有助于大大提高掘进效率,并且实现高产高效的技术,所以根据各矿井的井下地质条件合理推广使用该项技术,确保安全高效生产。
(四)优化施工工序
快速掘进生产的引航标就是科学组织、深挖潜力。所以,在整个生产的过程中,相关人员必须要做到严控施工工序[3]。严格按照生产计划有序组织生产,坚持正规循环作业及各班组的协调配合工作。需要各工序衔接紧密,能够平行作业或交叉作业的施工人员要相互配合,做好充分的准备工作,经过反复的实践,准确分析存在的短板,然后制定出一系列的有效解决方案,这样才能使其发挥更好的作用,从而提高掘进效率。
(五)确保工序衔接紧凑
为了减少生产准备时间,提前谋划下一步掘进需要的材料、工器具和设备,避免因准备不充分影响各工序的衔接,并提高交接班效率。在材料准备过程中,充分考虑巷道限制,生产支护材料距工作面较为远,生产实际影响效率,为解决这些问题,在皮带机尾段将材料架放在皮带架上作为临时储料场,确保圆班掘进所需的材料供应,即解决了材料乱放现象,又缓解了材料距离迎头较远的问题,不仅节省劳力强度,又减少了料所需时间,极大的提高生产效率。
三、煤矿巷道护技术分析
(一)锚喷支护技术
锚喷支护技术是把巷道周围进行全断面封闭,起到支护材料不受外界条件的影响降低支护强度,喷浆体也有一定的支护作用,帮助巷道避免因为自然因素导致的强度变化。内外进行加固给围岩提供了较好的支护保障[4]。这样是归类于综合性煤矿工程巷道支护技术,锚喷支护技术广泛应用于现今巷道掘进之中。
(二)注浆加固
充分合理利用水泥和高分子材料等素材制作成注浆液注入围岩之中,起到充填和加固围岩的作用,这就是注浆加固技术。通过注浆将围岩形成加固带,这样有助于合理改善围岩原有的应力结构,并有助于高效提高围岩的稳定性和整体性,进一步增强围岩强度。
(三)多项技术进行配合
采用锚网(索)支护围岩和弱面组成的工程岩体,节理、构造滑面、裂隙、层里都被弱面所包含。在它们的共同作用下体现了岩体的结构特征,岩体结构决定着岩体强度和破坏变形。在巷道开挖之前,可以利用锚网(索)+T型钢带支护补强巷道围岩,并且利用这个方式有效控制巷道变形量。倘若巷道最初的变形量超过规定的变形量,采用架棚的方式进行锚架联合支护,但是有必要说的是,棚腿架在在两钢带之间,能够更好地支护顶板。通过实践得出,采用锚架联合支护可以有效缓解巷道变形量的问题。
四、结束语
通过利用快速掘进技术的过程时,存在着或多或少的问题,为了推动施工的顺利实施,离不开支护技术的良好配合,这是至关重要的一步,煤矿企业需要根据施工现场的实际情况进行选择最佳的支护参数和材料,推动煤矿巷道掘进的高效率发展。
参考文献:
[1]任士鹏,孙勇,孙为民.煤矿巷道快速掘进顶板支护技术的分析[J].价值工程,2020,039(005):149-150.
[2]王翱翔.矿井巷道快速掘进顶板支护技术的分析[J].中国化工贸易,2020,012(004):55,57.
[3]贾晓鑫.煤矿巷道快速掘进及高效支护技术探讨[J].中国化工贸易,2019,011(007):59,61.
[4]王晓.煤矿快速掘进技术中锚杆支护分析[J].机械管理开发,2018(9):279-281.