煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年6期   作者:易彬
[导读] 随着现代经济社会的发展,我国对于能源的需要也越来越大,煤炭资源是我国利用较多的一种。
        易 彬
        盘州市能源局 贵州 561601

        摘要:随着现代经济社会的发展,我国对于能源的需要也越来越大,煤炭资源是我国利用较多的一种。由于煤炭资源本身在自然界中所存在的空间特点,常常需要施工人员到深处去进行开发,而不能在裸露的地表进行工作。随着科学技术的发展,采矿技术已经发展的越来越完善,但是巷道掘进和支护技术仍然是采矿工程发展的重点。巷道技术是进行深层煤炭开采的必要步骤,而支护技术则是支撑采矿人员到深处进行采矿工作的必要保障。所以,如何良好的利用并改进巷道掘进和支护技术是有效进行煤矿采矿工程以及保障施工人员生命健康的有效途径。
        关键词:煤矿;采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用
        我国的煤炭采矿工程已经发展到了一个相对完善的程度,随着社会的发展,市场的需要越来越大,采矿工程也越来越完善。但是,仍然还存在着事故频发以及采矿效率较低的问题,这些都导致了采矿工程的效率低下和威胁采矿工人的生命健康。因此,如何高效安全的开展采矿工程依旧是社会关注的中心,而巷道掘进和支护技术正是保证采矿工程顺利高效稳定开展的重要技术手段,对于这两项技术,我国已经有了一定的创新和发展,但仍然需要专家学者对其进行进一步的分析,促进该项技术的改革和更新,从而保证煤矿采矿工程的可持续发展。
        1煤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。因为在对煤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。
        2煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用
        2.1完善巷道掘进设备配置
        掘进设备的关键是掘进机、运输设备和锚杆钻机。在优化这些设备时,要贯彻“因地制宜、控制成本、高效灵活”的基本原则。设备选型时应注意以下几点:
        一台掘进机,掘进机通常有轻型掘进机或重型大功率掘进机。在掘进机选型过程中,应综合考虑矿山工程的地质条件、施工标准乃至巷道断面设计。当巷道断面很小,破岩难度特别低时,需要采用轻型掘进机,这样不仅可以降低成本,而且操作更灵活,降低破坏概率。当巷道断面很大时,岩石硬度很高,借助重型大功率掘进机可以提高岩石的破碎程度和稳定性。另外,应根据切割头的主要结构和功率确定参数,以保证岩体的节理结构、粘结性和硬度。二是运输设备。关键运输设备包括带式输送机或刮板输送机等,在选择运输设备的过程中,应综合考虑掘进机的规格和功率,使双方相互配合,使掘进和运输工作更顺利地进行。这样可以缩短作业时间,消除工作人员承受的沉重压力,在一定程度上提高掘进效果。
        2.2连续采煤机技术
        由于采矿工程所处地区不同,各地地质条件也不同。在一些矿区,只有大断面,传统的掘进技术已不适合这种地质条件。在这种情况下,需要连续采煤技术。连续采煤机具有截割宽度大的特点,可以将多种工艺集成到一台设备中,有效地减少了常规采矿工程中的步骤,大大降低了断面对采矿工程的影响。

在使用连续采煤机时,要注意各工序的监督,时刻注意断面情况,避免危险的发生,同时,在应用连续采煤机技术时,可分层掘进,在工作中分上下两层,优化施工流程,有效提高效率,降低风险。
        2.3加强一线员工技术培训
        必须保证对支护工艺的充分利用,才可以从本质上提升煤炭资源开采的速度和质量,保证煤炭资源的采掘工作得到平稳提升。有关单位需要强化对于新型技术的宣讲工作,对各种煤矿采掘支护工艺的实操进行训练,让所有工作人员均能充分理解和把握支护技术的运用和操作,提升对于新型支护工艺的了解程度。在培训工作开展期间,煤矿公司不仅需要提升工人的实际操作能力,还应该向其讲解和灌输技术的运用原理,通过考核活动来强化工人对于技术原理的学习。另外,对工人进行法律规范的讲解,严禁出现违反法律法规的操作,提升工作人员的整体素质。在良好的推广工作中,更加有效的提升工作人员的操作能力。
        2.4锚注支护技术
        软岩地区的地质条件比较特殊,这一类地区的岩石本来就比较脆弱,破碎较多,非常影响采矿工程的顺利进行。锚注支护技术主要应用于软岩动压巷道,它是指在锚杆支护的前提基础之上,结合注浆技术,以达到更好的巩固支护效果的一项新的技术手段。在软岩地区,岩体比较不稳定,极其容易发生塌方,如何有效的支撑巷道成为问题。采用锚注支护技术,可以起到加固的作用,增加巷道上部的支撑,避免锚杆的作用力都集中在一个点上导致岩石破碎,提高软岩整体的强度,防止塌方,进而可以保障巷道的稳定。
        2.5全螺纹锚杆
        全螺纹锚杆相对于普通的锚杆来说,没有紧固螺纹,不存在杆体有薄弱截面,各个位置的强度都一样,有效避免了因为侧应力过强而导致的一系列问题。在支护技术当中,最为重要的就是支护的稳定性,只有支护稳定,才能真正应用于巷道的掘进工作。全螺纹锚杆可以根据巷道的实际情况进行截取,具有较为广泛的应用范围,同时它的成本也比较低,适合应用于各种情况的巷道掘进工作之中。
        2.6建立健全支护监测制度
        对支护工作的监督管理机制进行构建与优化,可以有效确保矿下开采工作的精准性、高效性和安全度。健全的监督管理规范,可以帮助矿下工人对围岩的发展态势拥有整体的了解和充分的把控,进而对支护模式的成效进行不断评判,在技术采用不当时不断进行调节。所以,一定要构建完善的的支护监督管理机制,针对支护工作开展强有效的监管工作,如此便能够充分、精准的了解并把握检测的讯息数据。经过有关工人对信息的充分剖析,不但可以密切了解巷道支护的具体情况,还可以充分了解和预估到围岩的发展态势,进而实时找出其中存在的安全风险,并做出实时调整,更好的保障矿下生产工作的安全顺利进行。
        结论
        基于现代化技术发展,煤矿工程的巷道掘进支护技术得到一定程度上的优化。相关人员应结合煤矿工程的实际情况,积极接受先进技术的使用,全面对先进巷道掘进支护技术加以把控,建立在支护监测制度的指导下,从整体上提高煤矿巷道掘进的安全性,确保煤矿工程的可持续发展。
        参考文献:
        [1]李庆亮,王冰冰.探讨软岩巷道掘进支护技术[J].科技创新导报,2020,17(15):13+15.
        [2]孙宏兵.煤矿巷道掘进支护技术现场存在的问题及对策措施浅析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(03):207-208.
        [3]张建刚.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].机械管理开发,2019(2):61-62.
        [4]王俊龙.我国煤矿巷道掘进技术和装备的现状与发展[J].煤,2019,25(03):70-71.
       
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