煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:杜祥海
[导读] 摘要:在煤矿资源的开发过程中,由于很多煤矿资源处于地下复杂的环境条件下,在开采过程中存在着诸多的不确定性风险,为保障煤矿资源的顺利开发,煤矿企业需要在作业之前进行详细的开采流程制定,进而在此基础上保障开发工作的顺利进行,保障开发的安全性。
        中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司  重庆市  400016
        摘要:在煤矿资源的开发过程中,由于很多煤矿资源处于地下复杂的环境条件下,在开采过程中存在着诸多的不确定性风险,为保障煤矿资源的顺利开发,煤矿企业需要在作业之前进行详细的开采流程制定,进而在此基础上保障开发工作的顺利进行,保障开发的安全性。基于此,分析了煤矿采矿工程中巷道掘进与支护技术的具体应用,有利于为煤矿资源开发提供技术支持。
        关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用
        引言
        巷道掘进和支护技术是煤矿采矿工程的重要环节,是保障煤矿采矿工程巷道发展的前提条件。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。
        1巷道掘进与支护技术应用的重要性
        在煤矿资源的开发过程中,由于很多煤矿资源处于地下复杂的环境条件下,在开采过程中存在着诸多的不确定性风险,为保障煤矿资源的顺利开发,煤矿企业需要在作业之前进行详细的开采流程制定,进而在此基础上保障开发工作的顺利进行,保障开发的安全性。地下开采作业中,采矿人员必须要结合现场的实际情况,结合煤矿的分布条件,做好施工地下的场地支撑,进而为资源开采创造相对安全的环境条件,使得在整个的煤矿资源开发过程中,相关人员能够及时将煤炭开发出来的煤炭运送出去,而在此过程中,对于支架保护方法的要求相对较高。巷道掘进与支护技术的应用是为了保障煤炭资源的高效开发,通过这些技术的科学应用,能够使得开采作业稳步进行,并结合实际的工期要求,保障作业的安全性、高效性。煤矿所处的地下环境相对复杂,在资源开发过程中常常会存在诸多的限制,极易诱发现场塌方等安全事故,只有保障了掘进与支护技术的科学应用,才能够从根本上预防各类事故的出现,为开采作业创造相对安全的井下环境。
        2煤矿采矿工程中巷道掘进与支护技术的要点
        2.1做好地质勘探工作
        在煤矿资源的开发过程中,为保障资源的顺利开发,提高作业的安全性,必须要注重巷道掘进与支护技术的科学应用。而技术应用的前提就是有关人员需要切实做好煤矿采矿工程现场的地质勘探工作,只有在掌握了工程现场的地质条件以后,方可在多种的掘进与支护技术中选择最符合现场地质条件的技术,以保障技术的科学应用。因此,无论是任何的煤矿采矿工程,在实际的开采作用中,都需要切实做好煤矿相应的地质勘探工作,应用科学的勘测技术,保障工程现场地质勘探资料的完整性与准确性,使得整个的开采作业能够顺利进行,煤矿采矿工程的地质勘探过程中,可以充分应用三维地震勘探方式。
        2.2综合机械化掘进
        煤矿的开采作业中,巷道掘进与支护作为其中的关键环节,在实际的施工作业中,往往需借助于专业的机械设备来完成。掘进机械的选择与应用在很多时候会对开采作业起到关键性的作用。现阶段,随着技术的进步,掘进机械也日益进步,且不同的掘进机械适用于不同的条件,在煤矿采矿工程中,采矿企业需结合现场的实际情况,来进行掘进技术、掘进设备的选择,如综合技术掘进、半煤半岩石技术掘进、全煤岩技术掘进等都是应用较多的技术,而掘进设备上,可以选用悬挂式掘进机、转换机与电钻机械等的配合来完成。总之,煤矿采矿工程中,相关人员必须要结合采矿工程的具体情况,选择掘进技术与设备。
        2.3瓦斯的排放
        在煤矿采矿工程中,瓦斯浓度超过了正常的限值将会使得采矿工程面临较大的安全威胁,因此,在掘进与支护技术的应用过程中,同样需要注重瓦斯的抽放,将矿井内的瓦斯浓度控制在合理的范围内。

在煤矿掘进作业开始之前,专业人员必须要详细了解煤矿通道内是否存在瓦斯,是否需要进行瓦斯的抽取,如果抽取方式应用不合理,或者抽放不彻底,都会在后续的采矿工程中出现较大的安全事故。
        3煤矿巷道掘进和支护技术的应用
        3.1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。
        3.2连续采煤机技术的应用
        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。
        3.3全螺纹锚杆支护技术的应用
        全螺纹锚杆是全螺纹锚杆支护技术的关键,这种锚杆的性能相对特殊,可以有效避免传统锚杆支护技术下存在的各种问题。与普通的锚杆相比,全螺纹锚杆的应用过程中省去了对螺纹的二次加工与紧固环节。在具体的应用过程中,也就保障了锚杆强度的均匀分布,全螺纹锚杆技术的具体应用过程中,基本上不存在侧压力集中所引发的薄弱截面断裂情况。此外,全螺纹锚杆的生产成本较低,可以被广泛地应用于各类巷道中,应用不仅实现了巷道支护成本的控制,还使得巷道支护工序大大减少,保障了巷道支护质量。
        3.4沿空留巷技术在巷道的应用
        以某煤矿采矿工程为例,主采煤层为单一高瓦斯突出煤层,采矿作业区域内的防突难度相对较高,在巷道掘进的过程中,安全性难以保障,且掘进速度相对较慢,整体的掘进成本相对较高。现有工作面接替顺序为跳采,这种情况下,可能会造成孤岛工作面的形成,突出煤层中的孤岛工作面掘进、回采过程中煤与瓦斯突出的现象会导致严重的安全威胁,再加上采深较大,开采事故发生的概率相对较高。从此煤层分布的实际情况来看,大埋深突出煤层巷道、采掘接替紧张是造成掘进、支护技术难度较大的直接原因,而在此开采条件下,利用沿空留巷技术能够有效解决此类问题。
        结束语
        我国的煤炭采矿工程已经发展到了一个相对完善的程度,随着社会的发展,市场的需要越来越大,采矿工程也越来越完善。但是,仍然还存在着事故频发以及采矿效率较低的问题,这些都导致了采矿工程的效率低下和威胁采矿工人的生命健康。因此,如何高效安全的开展采矿工程依旧是社会关注的中心,而巷道掘进和支护技术正是保证采矿工程顺利高效稳定开展的重要技术手段,对于这两项技术,我国已经有了一定的创新和发展,但仍然需要专家学者对其进行进一步的分析,促进该项技术的改革和更新,从而保证煤矿采矿工程的可持续发展。
        参考文献:
        [1]项俊良.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].矿业装备,2018(1).
        [2]张建刚.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].机械管理开发,2017(2):61-62.
        [3]王俊龙.我国煤矿巷道掘进技术和装备的现状与发展[J].煤,2016,25(03):70-71.
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