艾建强
义煤集团耿村煤矿调度室 河南 渑池 472400
摘要:在我国现有的所有能源中,煤炭有着非常重要的地位。因此,确保煤炭工业的安全运行至关重要。煤矿地下巷道的掘进是煤矿工业中很重要的一个内容,操作起来比较复杂,综合性极强。本文对煤矿掘进巷道的顶板支护技术进行分析,以供参考。
关键词:煤矿掘进巷道;顶板支护;技术
引言
煤矿的地质结构和采矿要求对于开展煤矿井下巷道掘进工作非常重要,相关的技术人员必须去根据地质结构和采矿的要求,选择合适的掘进设备和掘进技术,为煤矿井下巷道掘进工作的顺利进行打下保障。煤矿开采作业会受到很多因素的影响,在实际开采过程中,事物和条件具有动态性,会发生变化,相关人员要学会合理控制这些变化。地层应力会影响巷道的稳定性,要想确保巷道的稳定性,就需要为顶板提供足够的支护,那么采用科学合理的支护技术就非常重要,它有利于巷道工作的有序开展。
1煤矿井下掘进巷道支护技术与巷道围岩控制理论
合理的支护技术对当前煤矿井下掘进巷道工程具有重要贡献,工作人员在进行煤矿井下施工时,必须关注各项支护作用的有效发挥,确保井下作业的安全性和规范性,提高煤矿工程的生产质量和生产效率。支护技术的选择必须依赖于井下的各项作业环境,在选择恰当的支护技术之前,相应负责人员必须了解当前巷道围岩控制的各项内容。理论分析是技术应用的重要指导,当前的巷道围岩控制理论主要包含几个方面:第一,冒落拱理论。在该校理论的解释之下,我们发现巷道围岩他具备一定的承载作用。因此,工人可以借助该项理论研究巷道的支护作用,确保巷道的上方可以形成一种自然的平衡拱,从而有效地实现支撑结果。第二,新奥法。在这项理论中,相关人员认为可以借助围岩与支护体共同帮助巷道围岩形成较强的承载作用。第三,围岩卸压法和弱化法。该项知识从支护结构的角度出发,认为工人可以对支护结构进行有效调整,从而帮助巷道围岩减轻承载压力,而实现更高的支护性能。巷道的围岩可以在支护结构的作用下吸收承载压力,从而提高煤矿开采的平稳性和坚固性。对于围岩卸压法和弱化法的使用,工人可以对巷道进行有效区分,将不同位置的巷道应用于不同的压力承载,从而进一步提高了煤矿开采的稳固性。
2煤矿掘进巷道支护参数分析
2.1断面形状选择
煤矿巷道的形态存在着很大的差异,我国采取的形态方式,一般情况下是矩形的形态巷道、梯形的形态巷道、拱形的形态巷道。这些巷道在形态上存在着较大的差异。但是从具体的使用角度来看,他们都存在着一定的缺点,但是同时也有一定的优点。如果在具体的施工工作当中,施工巷道顶板的压力在不断加大的情况下,那么和使用拱形的巷道形态进行对比,矩形或者是梯形相对来说,具有更加有效的承压能力。但是很显然,拱形巷道顶板非常容易出现破碎的现象,并且维护工作时间也比较长,面对的困难挑战也比较多,巷道施工技术难度比较大,需要完成的施工工作也非常繁琐,对采掘工作开展有较大的影响。因此,在具体开展工作的过程中,巷道在进行设计施工时,应该根据实际的情况,比如说存在的顶板的压力,复杂的巷道构造,采动压力等多方面的因素综合来进行考虑,选择更加适合的巷道形态,进行有效的支护方法,只有这样才能进一步提高巷道掘进工作的效率,同时保证安全施工。
2.2巷道支护参数选择
巷道掘进施工过程中,要选择合理科学的施工参数和工艺方法,这有利于提高巷道掘进工作的最终效果,有利于提高巷道围岩的稳定性。一般情况下,支护的参数应该和巷道的实际状况相符合,确保合理的支护参数,能够满足相当量通风的需求以及变形速率,还有经济效益方面的需求。
3井下巷道掘进的几种支护方法
3.1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。
3.2预留煤柱支护
预留煤柱支护方法在一定程度上会优于其他支护技术,它的操作相对简单,并且还能有效的保护巷道掘进的工作环境。除此之外,人们对巷道作业下的风量和储水量也能通过预留煤柱支护方法进行有效调节。伴随着工业化的进一步发展,我国的支护技术也越来越完善,预留煤柱支护方法在煤矿井下巷道掘进过程中已经有了高度的应用。
4提高煤矿巷道支护技术的措施
4.1对井巷道顶板的承受力进行提升
在支护作用具体落实到实处之前,就要对当地的实际地理环境和地质条件进行有效的勘测和信息的处理和分析,从而可以结合实际情况来制定整体的安全措施和预警方案。支护作用的选用是整个方案设计过程时必须首先明确的一大重要问题,还需要在此基础上明确具体施工材料的质量和数量,只有这样才能更好的保障整个工作流程的流畅性和完整性。除此之外,监督人员还必须严格监察整体的施工流程,必须要求施工人员严格按照计划方案内的步骤和流程来进行整体的巷道掘进工艺的实施,从而可以更好的提高整个煤炭的挖掘质量和效果。
4.2加大设备投入力度,优化完善掘进工艺
设计人员在对掘进巷道工艺进行有效的升级和优化时,可以从以下两个方面着手:第一,利用综合性的掘进施工技术来对基础条件较为优良的巷道进行有效的施工,在面对不同地质条件要求的状况下,可以采取有不同功能效用的掘进施工技术。除此之外,设计人员还必须将液压体系与自动加油装置相连接,从而可以从根本上提高整个巷道掘进系统的安全性。第二,利用带有可收缩性的支架装置来推动整个支护作用的顺利进行,从而可以更好的提高整个煤炭内部支护效用的发挥。不仅如此,还可以在原有的煤炭机械操作过程中提高整个设备的自动化和智能化性能,科学合理的综合使用不同种类和功能的机械设备,来降低整个煤炭巷道工作的操作时间。
4.3加强新工艺和新技术的应用
煤矿井下巷道掘进顶板支护技术需要不断更新、不断优化,伴随着我国科学技术的进一步发展,虽然我国煤矿开采行业中的技术水平与过去相比已经有了很大的提高,但是在某些领域上,国内的技术与发达国家还具有一定的差距。为了进一步提高支护工作的有效进行,相关工作人员必须注重支护技术的智能化,机械化和自动化,让煤矿企业在更高的安全性能保障下高速发展。
结束语
随着当前我国煤矿产业的不断发展,以及对煤炭产量需要的不断增加,煤矿生产也在不断的拓展和延伸,巷道在掘进的过程中面对更加复杂的地质条件,围岩受到了外部压力的影响,出现变形或者是破碎的现象,不仅使巷道围岩的掘进效率降低,而且还会影响煤矿企业安全生产。因此在生产工作中,要采取科学有效的支护工艺和施工措施,选择科学的支护参数,及时发现存在的问题,采取更加合理有效的施工措施,才能达到巷道围岩支护时预期效果,避免因支护工作不合理而出现煤矿企业安全隐患。
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