煤矿巷道掘进施工及顶板支护技术研究

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年2月第6期   作者:欧阳欢
[导读] 随着我国能煤矿能源行业的快速发展,行业内的各项技术也随着行业发展稳步提升中。本文主要浅析煤矿巷道掘进施工技术及顶板支护技术,
        欧阳欢
        中安联合朱集西煤矿  232000
        摘要:随着我国能煤矿能源行业的快速发展,行业内的各项技术也随着行业发展稳步提升中。本文主要浅析煤矿巷道掘进施工技术及顶板支护技术,这两项技术对提高生产效率和施工安全能起到一定的重要作用。使用相关技术在开展作业的同时必须结合实际情况,充分发挥技术的作用效果,另外不断的现有技术的探讨和研究,有助于推动煤矿行业的生产发展。
        关键词:掘进施工;顶板支护;改善建议

        煤矿是我国的主要能源之一,随着我国经济水平的快速发展对煤矿的需求也日益增加,煤矿生产行业也得到了飞速发展。在煤矿生产行业内,发生事故概率相对较高的生产环节就是巷道掘进,在这些环节中发生事故不仅会对作业人员的人身安全造成重大威胁,同时也会影响整个生产环节的工作效率。所以在开展生产活动之前,必须对现有工作环境进行安全隐患排查,结合现有技术增加工作效率和提高作业人员安全保障。
        影响煤矿巷道掘进施工的因素
        1.1、地质结构对施工的影响
        在煤矿巷道掘进施工中,地址结构是其中的重要影响因素。在开展施工工作中,如果施工地区的地质情况无法满足开展工程势必会影响工作进展。地质结构对施工技术和施工工具的选择有着重大影响,具体而言,根据不同的地质条件包扣岩层硬度、岩石特性以及褶皱构造等选择不同的施工工具和施工技术进行作业。在开展施工作业前,必须对施工区域做好地质环境的考察工作,如果考察工作不全面,就会影响施工工程的质量以及延长施工工期,同时也会对作业人员的安全造成一定隐患。
1.2、设备及生产技术对施工的影响
        在对施工区域周边环境做了全面的考察后,接下来就是对施工设备以及生产技术选择的环节。施工环节主要包括了钻眼、爆破、转运这三个主要环节,如何在这三个环节上选择合理的生产技术和生产设备,也是目前影响我国煤矿生产行业中巷道掘进施工的重要因素之一。目前我国在钻眼环节上选择较多的是气腿式凿岩机,这种设备相对而言使用成本较低,能够适应多数生产作业要求;但该设备机械化和自动化水平较低,这也影响了煤矿巷道掘进施工的工作效率。
        其次,装运环节的工作效率影响了整个掘进施工的工作进度,提高装运环节的工作效率就是提高整个掘进施工的工作效率。而制约装运环节工作效率提高的主要原因是装运设备的机械化和自动化水平,设备技术的改进是目前在提高掘进施工效率中最具可行性的办法之一。
在巷道掘进施工中,顶板支护也是施工环节中的重要一环,设计不合理的支护方式极易造成安全事故,严重危害作业人员的人身安全和掘进效率。
目前巷道掘进顶板支护存在的问题
        2.1、顶板支护技术不合理
        为了保障作业人员的人身安全和保障施工效率,在施工开展时必须根据实际情况选择相应的顶板支护技术。目前我国部分煤矿企业为了减少成本支出从而提高自身的经济效益,在顶板支护上没有按照实际情况进行选择,在材料的使用上偷工减料,同时在顶板支护设计上没有根据作业区域的地质情况进行相应设计,只凭借以往的工作经验进行操作。这些行为都会导致顶板支护保护不到位,不能起到应有的效果,容易引发事故灾害。


        2.2、顶板支护管理不到位
        部分煤矿企业认为,支护工作在前期施工完毕就可以高枕无忧了,实际上随着使用期限的增加支护的功能性也会有一定程度的下降。部分煤矿企业没有重视顶板支护的管理工作,在作业开展的过程中没有按时按期进行检查顶板支护的质量和状态,特别是在巷道掘进作业中开展爆破作业后,岩层的剧烈震动会对顶板支护的稳定性造成一定影响。管理工作的疏忽也是造成顶板支护发生问题的重要原因之一。
        2.3、作业设备落后
        目前我国煤矿产业在顶板支护作业中,比较常使用的是风动锚索机,该设备相对而言机械化和自动化不高,对操作人员的技术要求就比较高。而在作业过程中,部分作业人员子在钻眼作业中钻眼的角度以及深度不符合顶板支护的要求,这样对顶板支护的支撑防护效果也会存在一定的影响。
巷道掘进施工技术以及顶板支护发展方向
        3.1、提高作业设备的生产技术
        机械化掘金技术是我国目前在巷道掘进施工中最常用的方式之一,上文提到目前使用的作业设备在机械化以及自动化方面有所落后。针对这一情况,我国煤矿生产行业科研人员已在针对作业设备机械结构进行更新改进,提高了气腿式凿岩机和悬臂式掘进机的自动化和机械化水平,推动了机械化掘进在巷道掘进施工中的生产水平以及智能化发展。使用改进后的作业设备,对掘进施工的质量和效率有着重要作用。
        3.2、提高优化装运技术
        上文提到,装运环节的工作效率对巷道掘进施工的效率有着重大影响,可以说是一荣俱荣。在提高掘进施工效率上,可以通过优化装运技术及系统来实现。目前行业内使用效果最好的是胶带运输机,该设备具有运行流畅、荷载大、施工安全等优点,同时在日常的维护中也比较简单易操作,对维护人员的技术要求不高。就目前国内煤矿生产行业而言,选择胶带运输技术是提高巷道掘进效率的一项有效措施。
        3.3.科学合理的选择顶板支护方式
        在进行顶板支护选择之前,必须对施工区域的地质情况做一个详细调查,根据矿井内部的地质条件选择科学合理的顶板支护方式。根据顶板的实际岩层构成进行选择,一般建议进行多远支护技术。具体而言,在较为稳固且平整的区域可以选择永久支护,在比较岩层易碎或者破碎程度较高的区域则选择先超前支护再施工永久支护,不同的顶板条件选择不同的支护方式,确保支护的保护作用和稳定性得到最大的提升。
        3.4、加强支护的管理工作
        为提高顶板支护的实用性,发挥其应有的效果和作用,必须让管理人员清楚的认识顶板支护的重要性和作用,同时建立起相应的责任体系,将责任落实到个人头上,确保顶板支护工作的参与人员都能尽心尽责,在支护材料的选择上也要加强质量把关,避免偷工减料情况的发生。同时定期定时的开展检查维护工作,对支护性能有所下降的支护架进行及时更换,确保顶板支护的安全性。
        结束语
        巷道掘进施工中,因其工作的特殊性具备了较高的危险程度,所以在提高施工效率的同时也应当注重施工的安全性,科学合理的选择施工方式和设备,不仅能够为作业人员提供更好的安全保障,同时也能提高施工效率。

参考文献:

[1]武金亮. 煤矿巷道掘进施工技术[J]. 西部探矿工程,2019,31(10):137-138.

[2]刘永康. 煤矿巷道掘进施工与支护技术探讨[J]. 江西化工,2020(02):276-277.

[3]陈彦宏. 煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J]. 石化技术,2020,27(09):244+268.
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