煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第7期   作者:高建峰1 张军飞2
[导读] 巷道掘进和支护技术是煤矿采矿工程中的重要组成部分
        高建峰1   张军飞2
        榆林泰发祥矿业有限公司  陕西  榆林    719000
        摘要:巷道掘进和支护技术是煤矿采矿工程中的重要组成部分。在煤矿采矿工程中,应用一定的巷道掘进和支护技术,能够保证采矿工程的安全,使采矿工程更加高效。近年来,随着社会水平的快速发展,巷道掘进和支护技术也在不断的创新和进步。为了更好的将巷道掘进和支护技术应用到煤矿采矿工程的开采之中,相关部门也应具备与时俱进的理念。本文将针对煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用方式进行论述,希望本文的探讨,能够使巷道掘进和支护技术在煤矿采矿工程中得到更好的应用。
        关键词:煤矿采矿;工程巷道掘进;支护技术;应用
        引言:
        近年来,矿产资源日益紧张,采矿工程变得更为重要。煤矿采矿工程中巷道掘进是指在煤矿的开采过程中对地下巷道进行挖掘,并通过一定的方法,将地下巷道变得开阔。支护技术指的是通过一定的技术,对地下巷道进行支架安装,通过安装支架,能够更好的保障煤矿采矿的安全,也能提升煤矿采矿的效率。因此,在煤矿采矿过程中巷道掘进和支护技术发挥着重要的作用。这就要求煤矿采矿的工作者,在进行煤矿开采的过程中,能够掌握一定的方法,将巷道掘进和支护技术更好的应用到到煤矿采矿之中。
        1、巷道掘进和支护技术的影响因素
        1.1围岩环境
        围岩环境对于煤矿采矿工程有着重要的影响。围岩环境影响着巷道的稳定性,如果需要开采的区域的围岩环境较为脆弱,不仅会威胁工作人员的人身安全,还会影响到煤矿的开采进度[1]。因此,在煤矿开采之前,需要专业的勘查人员对开采地的岩石情况进行勘测,查看围岩情况,修建符合行业标准的巷道。巷道掘进工作必须要重视围岩,如果周围的岩石比较脆弱,在施工的时候就很容易发生塌方,进而堵塞洞口,威胁采矿人员的生命健。所以在巷道掘进的时候,一定要注意地质应力的载荷能力,如果围岩过于脆弱,可以采用锚杆技术,增强围岩的强度。 同时,也应根据围岩的强度,选择适合的支护支付方法,确保支护力度的合理性。从而,更好的保障工作人员的生命安全。
        1.2地质条件
        巷道掘进和支护技术也需结合开采地的地质条件有着较为密切的关系。我国面积辽阔,不同地地区有着不同的地形和地质条件。很多地区的帝乡较为复杂,导致当地的地质条件也较为脆弱。而地下的环境相对于地表来说更脆弱,而且不容易被勘测到完整的参数。地下有时候会出现地下水、断层、岩石等不同的情况,这些情况都会给采矿工程带来难度,有时候还会影响其稳定性,进而威胁采矿工人的生命安全。因此,在进行在进行巷道掘进和支护技术的工作时,必须结合当地的地质条件,具体情况具体分析,在地质环境比较复杂的地区要注重综合分析,结合当地的实际情况,因地制宜,对工程措施做出调整。
        1.3地应力
        地应力是影响是影响巷道掘进和支护技术的主要因素之一,其主要体现在影响岩体的位移上。岩体的位移与地应力成正比例关系,当当地应力增大的时候会导致岩体位移增大。而岩体位移增大,容易引起支护工具的变形移位,或者是导致塌方,影响采矿工作的顺利进行。但是,相对其它影响因素来说,地应力的影响因素比较容易控制。这是因为其变化速度比较缓慢,并且较为容易勘测到完整的参数,比较起其他的因素来说比较可控。因此,勘测人员在前期分析的时候一定要注意地应力会给巷道和支护技术带来的影响,已及时的采取相对应的措施。从而,将其影响降到最低。
        2、巷道掘进和支护技术在采矿工程的应用
        2.1综合机械化掘进技术在煤巷中的应用
        综合机械化掘进技术在煤矿采矿中是最常应用的一项技术,大部分的煤矿企业在煤矿开采的过程中,都会应用到此项技术。

而悬臂式掘进机则是综合机械化掘进技术的主要的机械设备[2]。在其实际的应用过程中,悬臂式掘进机通常还会与转载机、锚杆钻机等充分配合。掘进机的性能在一定程度上影响着掘进的效率和质量,掘进机的性能越好,掘进的效率则越快。因此,在煤矿开采之中应用悬臂式掘进机能够更好的保障煤矿开采的效率。
        2.2连续采煤机掘进技术在大断面煤巷的应用
        在煤矿的开采过程中,很可能会遇到大断面煤巷的情况。此类情况具有一定的特殊性。因此,面对此类情况应使用连续采煤机掘进技术。当然,工作人员也要结合现场的实际情况,来对相应的流程加以优化,使得掘进作业更为安全与高效。连续采煤机与其他的设备有所不同,其本身的截割宽度较大,在作业时可以实现集煤、装运与运走的集成,工序更为简单,有效避免了大断面对掘进工作的不利影响。大断面煤巷环境下如果采用的是连续采煤机来进行掘进,一般需分上下两层来进行,这种分层掘进的方式对工艺流程实现了优化,利用画弧的方式能够确定大圆半径,保障成型效果。
        2.3锚注支护技术在软岩动压巷道的应用
        在煤矿的开采中,可能会涉及到软岩动压巷道作业。相对而言,此项作业的流程较为复杂。因此,在煤矿的开采过程中,工作人员通常会选择锚注支护技术来完成此项作业[3]。锚注支护技术是以锚杆支护技术为基础,利用注浆巩固技术所形成的。因此,此项技术具有一定的创新性。能够充分发挥锚固技术与注浆技术的优势,利用注浆的方式来改善软岩的性能,从而使得软岩的强度有所提升。因此,在煤矿采掘作业中,如果面临的是软岩的作业环境,通过锚注支护技术,能够更好的完成煤矿的开采。
        2.4采用动态监测技术
        支付技术在实际的应用过程中,可能会出现意料之外的问题。虽然在施工之前,工作人员会对支护技术的应用进行合理的规划以及分析,但是在实际工程中容易出现围岩较软等一系列不良情况。一旦发现一些突发情况,传统的做法是对问题进行相应的记录,然后在根据问题寻找解决的方法,及时的将问题处理掉。但是问题处理需要时间,即使问题顺利解决,以后还可能会出现各种问题。从而,影响到采矿工程的效率。而使用先进的动态监测技术就非常方便,其实际上就是在支护技术的应用过程中,通过实时监测锚杆是否在应用中出现了薄弱问题,并且通过较为精确的方式对其进行位置定位,从而直接剔除有问题的锚杆,提升整体工程的安全性。从而,有效的提升采矿工程的效率。
        2.5全螺纹锚杆支护技术的应用
        全螺纹锚杆有着自身的独特优势,全螺纹锚杆与普通锚杆的最大区别在于其不需要二次加工紧固螺纹。相较于普通螺杆而言,全螺纹锚杆更为安全。全螺纹锚杆就有效避免了普通螺杆存在的杆体各部分强度不等问题,没有薄弱截面。将全螺纹锚杆应用到煤矿的开采之中,能够有效的避免普通锚杆抵抗不住侧压力而出现薄弱截面断裂的情况。此外,全螺纹锚杆的生产成本较低,将其应用在煤矿开采之中,不仅能够节约成本,也应有效的提高巷道的支护质量,简化巷道支护工序。
        结语:
        巷道掘进和支护技术是煤矿采矿工程中的重要组成部分。为了更好的提升煤矿采矿工程的质量,提升煤矿采矿工程的效率,其工作人员在煤矿开采的过程中一定要注重巷道掘进和支护技术方法的选择和应用。我国现阶段的矿产资源本就匮乏,因此,一定要格外珍惜现有的矿产资源,尽可能的避免在开采的过程中造成矿产资源的损耗。这就要求其相关的工作人员在工作的过程中能到做到具体问题具体分析,结合当地的地质条件、围岩环境和地应力,因地制宜的选择相应开采技术。从而,使煤矿开采工程能够得到顺利的开展,有效的提升其开采的效率,也能更好的保障工作人员的生命安全,实现安全开采。
        参考文献:
        [1] 甄向宇 . 煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究 [J]. 科技视界,2019,(10):177-178.
        [2] 马孟占 . 煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 [J]. 百科论坛电子杂志,2019,(8):261.
        [3] 赵寿 . 煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 [J]. 山东工业技术,2018,(17):99.
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