煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年2月6期   作者:任崇猛
[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。
        任崇猛
        贵州邦达能源开发有限公司  贵州六盘水  553536

        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
        1导言
        在现代煤矿采矿工程实践中,为了让采矿企业实际效益得到有效维护,需要重视安全这一重要的准绳。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。
        2煤矿采矿工程巷道掘进技术应用要点
        2.1注重地质勘探工作
        在对整个项目开展掘进的环节中,若是想防止矿区地质结构对其余施工工作造成一定影响,减少或者是消除采矿项目掘进工作中各种塌方情况的出现,就需要完成好采矿项目的地质勘察工作。若是想更加顺利的实施地质勘查,就应当组建出一队有着充足经验且具备较强专业能力的优秀团队,对后续将要开展的地质勘察工作铺垫基础。在勘察的环节中,不止要对整个项目需要做出掘进的山体开展全方位的勘察,并且还一定要对周围的实际地质条件做好一定的勘探,并明确地下水的具体情况。对有很大概率会对整个采矿项目造成影响的地表水甚至是地下水做好相应的围岩加固,在加固的环节中应用好超前注浆的手段,以此来提高围岩本身的稳固性,降低水文因素会对整个采矿项目所产生的影响,保障采矿项目掘进工作的科学性与可靠性。
        2.2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。
        2.3采用综合机械化掘进方式
        在煤矿开采期间,大部分公司均是采用综合机械掘进模式来掘进煤矿巷道。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,并且无法保证煤矿采掘活动开展的稳定性,因此,大部分煤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煤矿巷道与梯形两种形状不同的断面进行掘进施工。


        3煤矿采矿工程巷道支护技术的应用
        3.1锚杆支护技术应用
        在现阶段中,锚杆支护技术属于煤矿巷道建设与煤矿采掘工作中最为普遍的支护方式,可以在很大程度上提升煤炭资源采掘的速度和质量。这一支护方式主要可以对锚固区域的形变、缝隙、围岩离层等问题进行有效控制,防止问题朝严重方向发育。在支护实践工作中,必须充分确保锚固区域围岩所承压力是稳定不变的,以有效缩减拉伸围岩的强度,防止围岩出现形变和裂痕的几率。在支护的标准效果中对于锚杆支护设备的强度具有较高要求,因为在施工期间极易遭受固定预应力的干扰,所以应该按照巷道围岩的具体状态来稳固预应力,能够保证在高预应力的影响下支护设备仍能维持良好的稳固性。在具体运用期间,必须利用应力较大的高强度锚杆来开展巷道的支撑保护工作,以充分降低围岩形变和围岩应力继续提高的几率。另外,锚杆预应力的提高与扩充也会在很大程度上影响到支护的成效,必须通过质量较强的托板、金属网与钢带等支护设备来加以辅助,同时综合其它结构部件来有效控制锚杆预应力的扩充。
        3.2临时性支护技术的应用
        所谓的临时性支护重点是将巷道掘进临时的保护起来,起到明显的支护效果,以此满足巷道掘进的基本需求。在具体掘进的阶段,应该对巷道展开临时性支护处理,比如借助于木支架在巷道中合理的支护起来,借助于梯形的木棚子,使其发挥出质量轻便、加工便捷等优势,使得支护效果更加的明显。但其也存在着自身的缺点,如强度较低、防火性较差等,仅能运用至临时性支护中,需要及时的进行更换处理。也可适当的借助于金属支架进行掘进支护,重点考虑其基本的强度和拆装便捷性,由于其能够做出临时性的支护方案,同时又能发挥出永久性的支护效果,所以受到广泛的关注。在发挥出永久性支护效果的时候,均需紧密结合服务年限,对其背板材料进行确定,出于对成本的考量,木板主要用于临时性支护背板,混凝土预制板则属于一种永久性支护背板。
        3.3锚喷式支护
        锚喷式支护方式中,带有可伸缩功能的支架不仅具有较高的承载能力,还可以对整个支架内部的整体性做出有效的连接。而且,该支架的承载能力在设计之初就已确定,在后期的使用过程时,只要承载压力范围存在于一定的区间之内,就可以发挥整个支护功能的最大化效用,只需要工作人员关心之后项目可能会出现变形和裂缝等现象。这就对工作人员在实际应用时提出更高的要求,必须结合实际情况和相关的注意事项来使用此种支架,密切关注支架所承载的压力范围,一旦出现可能会破坏整个支护作用的现象时,就要及时制止。
        3.4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
        结束语
        总之,在对我国煤炭巷道挖掘技术的具体施工过程和支护作用的操作分析之后,不仅可以找到具体发生的挑战和问题所在,还可以结合实际情况来为其找出相应的解决措施,为我国未来煤炭行业的可持续发展进步奠定良好的基础。
        参考文献:
        [1]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.
        [2]宋志卫.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].江西化工,2020(02):309-310.
        [3]董鑫,李鹏.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2020(05):198.
        [4]吴彤.煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用研究[J].现代工业经济和信息化,2019,9(04):91-92+103.
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