大雁(神宝)能源集团雁南煤矿掘进队 内蒙古呼伦贝尔市 021122
摘要:目前,国家对于矿产资源的开发和生产具有严格的规定,其相关的巷道掘进以及支护需要满足规范和要求,这样才能够保证生产工人的安全。随着我国现代化社会经济以及科学技术的不断发展,创新采矿的范围也在逐渐地扩大,采矿的方法也在逐渐地更新,在采矿过程中使用了相应的支护、掘进技术,能够有效地提高开采环境的安全性。
关键词:巷道掘进;支护技术;煤矿工程;应用
引言
进行煤矿开采的关键两个环节就是巷道掘进和支护,这两个过程对开采工作的顺利进行具有直接影响,并且要求专业性比较高,这两个环节对开采效率以及开采过程的安全性具有重要作用,必须高度重视。基于此,在进行掘进时,应当合理选择掘进设备,严格控制施工的进度和位置,结合实际的地质构造情况选择合适的施工方法,保证掘进施工和支护工作的安全可靠,进而提升巷道掘进施工的速度。
1巷道支护技术
在煤矿巷道的掘进支护工艺中重点包含了支护技术以及围岩增固支护技术,其中的被动支护方式包括了覆盖金属支撑技术。这一支护方式重点是利用金属支护设备购置成的岩层表层支护的形式,主要作用就是降低围岩发生形变的速度。这一支护方式应该归属到临时支护方式中。所以,在进行具体生产工作期间,对其也只是进行短期的运用,如长久使用则容易带来安全事故的发生。围岩支护技术属于主动型的支护工艺,在围岩支护期间采用的最为多见的支护方式就是锚固支护。在新型支护技术的研发、运用和逐渐完善下,在岩石中的钻锚栓锚索开始采用锚杆钻孔这一技术方式。不但能够对岩体的表层进行环绕锚地钢筋的设置,提升支护的效果,还能够有效降低岩石的形变速度和强度。
2巷道掘进中支护工艺研究意义
对于煤炭资源的开采工作来讲,我国特意在煤炭安全生产方面出台了相应政策。当掘进设备不断向前移动时,对煤矿巷道的顶板与围岩进行强化稳固是必不可少的,必须通过相关技术和设施加以支护。但是,如果在支护煤矿顶板与围岩的过程中,掘进活动与支护工作同时进行,就会降低煤炭开采的效率,导致成本大幅提升。因此,想要提高煤炭开采效率,提升煤炭开采量,对支护模式进行优化和创新是必不可少的。在支护模式、支护工艺与支护设备上的优化和完善,不仅可以充分降低支护工作上占用的时间,降低施工人员的劳动强度和劳动量,强化支护工作的有效性,更能够充分确保施工人员的人身安全。此外,对于巷道掘进期间支护工艺进行分析与研究,不仅可以为巷道掘进中支护活动的探究提供参考信息,还可充分强化煤矿开采的效率与安全性。
3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。
4巷道掘进和支护技术在采矿工程的应用
4.1机械化掘进
在对煤矿进行巷道掘进的时候多采用机械化技术,包括悬臂式掘进、转载机等。通过综合利用机械化的手段,可以有效的提高巷道掘进的效率,同时,也能保证掘进的稳定性。
悬臂式掘进机是我国自主研发的掘进设备,更加符合我国的煤炭采矿工程现状,还有效的避免了产能过剩的情况。综合利用机械化掘进技术,是目前我国应用最多的一种,对于巷道掘进具有非常好的应用特点,相关理论技术也比较完善。
4.2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。
4.3连续采煤机技术
由于采矿工程所在的区域不一致,每个地方的地质条件都不一样。有些采矿区域刚好存在较大的断面,传统的掘进技术不适合这样的地质条件,对于这种情况,就需要采用连续采煤机技术。连续采煤机具有截割宽度大的特点,可以将多种工序集成到一种设备上,有效减少了常规采矿工程中的步骤,大大减少了断面对于采矿工程的影响。在利用连续采煤机的时候要注意对每个流程都加以监督,时刻关注着断面的情况,避免危险的发生,同时,在应用连续采煤机技术的时候,可以分层掘进,在工作的时候分为上层和下层,优化施工的流程,从而有效的提高效率和减少危险。
4.4巷道的联合支护方法
根据巷道的大小结构耦合平衡支护原理表明,锚杆深入巷道围岩形成锚固区,配合巷道周边钢带以及钢筋网形成支护的小结构,在围岩发生变形时起初步抵御变形的作用。在此基础上配合锚索的使用,锚索深入围岩深部,调动深部围岩承载能力与周围岩体一起形成深部大的高强度承载结构,在围岩的变形过程中与锚杆形成的小结构共同维护巷道的稳定。
4.5混凝土支护
将混凝土作为支架的方法技术混凝土支护技术,它可结合锚杆,提高对于围岩的稳定性,防止出现岩体破碎等一系列问题。通过这种方法,可以有效的降低成本,提高支护力度。在进行混凝土喷射支护的时候,要注意装备的布置位置是否合理,以及混凝土的质量,这是影响该项技术的重要内容。
结束语
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。
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