鸡东宝泉无烟煤炭有限责任公司宝兴煤矿 黑龙江省鸡西市 158100
摘要:我国煤炭资源储量位居世界前列,其国内煤炭资源储量新疆、内蒙古、山西、陕西、贵州、甘肃地区最多,国内已探明煤炭资源储量约为4万多亿吨。煤是一种重要能源,能够同时使用在工业和生活中,其中北方地区对煤炭能源的使用最多。为了满足煤炭能源的使用和进出口要求,我国煤炭掘进支护技术不断发展,当前已经极大地提高了采矿工作的安全性。
关键词:煤矿;综采;掘进支护技术
引言
近年来,随着我国社会发展不断加快,能源供应的压力显著加大,为满足我国人民对能源的需求,煤矿企业采用了现代化的采矿技术,对提高煤炭开采的效率及质量起到了一定的积极作用。比如综采掘进技术和支护技术在煤矿采矿工程中的应用较为重要,需要充分掌握这两种技术在工程中的应用要点,通过提高综采掘进支护技术的实施效果,使煤矿生产工作的安全性及稳定性得以提升。通过对煤矿综采掘进支护技术的应用进行探究,有利于提高工作人员对综采掘进支护技术的认识,发挥综采掘进及支护技术在煤矿采矿工程中的整体作用。
1煤矿综采掘进支护现状
根据实际调研说明,煤矿公司在对巷道进行掘进期间通常都会给原岩应力带来不同程度的干扰,致使巷道在掘进期间欠缺良好的稳固性。一般来讲围岩会在岩体内部的改变影响下持续产生变化,极易导致出现塌落、位移等严重的安全事故,严重危及到工作人员的人身安全。因此,在对煤矿巷道进行掘进期间,对其实施支撑保护处理是非常关键的,想要控制好顶板并降低顶板之间的距离,施工人员必须在较短的时间中通过临时支护方式来减小围岩出现形变的几率和程度,采用临时支护的方式,还能够有效降低碎石掉落的几率,以保证施工人员的人身安全,进而在最大程度上保证煤矿综采掘进活动的安全度。基于此,煤矿综采掘进工作者应该高度关注支护工作中潜存的安全风险并加以分析,然后综合具体状态运用对应的手段来排除问题,如此不但可以提升支护的效果,还能够有效保证施工人员的人身安全,促进煤矿采掘活动的顺利进行。
2本文以某煤矿2号煤层、4号煤层为例,其中2号煤层的厚度为1.72~6.01米,平均厚度4.3米,地质结构复杂。煤层的厚度及结构的复杂性给其综采掘进的安全性和稳定性带来极大威胁,也给掘进支护技术提出较高的要求。此煤层含有2层的夹矸,厚度为0.16~0.32米。可作业煤层为东西走向,由东至西煤层厚度持续增加,发生煤层异变的概率低于30%,煤层相对稳定。4号煤层厚度平均为19米,与地表距离比较远,内部时常存在夹石层,煤层异变概率不到10%,相对稳定。2号煤层、4号煤层的抗压强度分别为42~51Pa、115~153Pa,其中,2号煤层为粉砂岩,底板局部不平,顶底板节理的裂纹隙发育较好;4号煤层为石灰岩和中砂岩,砂质岩层的底板较为平整,顶底板节理的裂纹隙发育较好。
3煤矿综采掘进支护技术
在本煤矿中,为确保作业人员能够在复杂地质环境下安全稳定的开采,必须研究综采掘进支护的关键技术。掘进支护技术的关键是选择普掘机和综掘机,按照综采中实际操作的需求及掘进设备科学确定普掘机和综掘机的临界点。通常情况下,开采掘进工作面的长度不足300米的可选用普掘机,工作面长度在300米以上的则选用综掘机作业,但要科学合理地选择综掘机的型号,确保其综合性优势的发挥。本文综掘机为液压式综掘机,为确保其液压系统的稳定运行,需要合理应用临时支护技术。实际作业中,综掘机的液压系统被反复应用,为降低其工作强度和确保生产的安全性,需要在液压系统开关的闭锁中增用支护技术。如此,综掘机的液压系统开关导致的运行压力就会降低,从而确保了掘进的稳定性和安全性。此外,还应注重过断层阶段的支护技术。掘进作业过程中,断层会影响掘进机的运行。通常情况下,煤矿断层面的开采工作采用直接破顶和退后卧底两种方法来实现。
如果发现煤矿上层岩层、土质较为松软时,可以按照掘进机特性采用直接破顶法作业,以降低开采作业的危险系数,并用锚网锁支护留下的坚固顶板围岩,这不断提高了作业的安全性,也节省了物力和人力,降低了作业成本。倘若开采过程中遇到硬度高且完整的岩层断层面,则可以选择退后卧底法进行开采。为此,要先确定岩层中较为完整和坚固的部分,而后掘进机退后,向前推进卧底部分,进而提高断层面掘进的稳定性和安全性。然而,作业环境的复杂性和不确定性,以及作业强度大,对作业人员的耐久力提出了更高的要求,也要求掘进机操作技术人员的经验丰富,能够依据实际作业情况及时采取应对措施。
4煤矿综采掘进支护技术应用优化策略
4.1选择恰当的掘进设备
在选取综采掘进施工装置方面,需要遵循以下几个原则:
(1)依据施工条件,并且参考自然因素与矿井周边的具体条件。自然条件主要包含煤层的荷载能力,掘进工具的选用主要取决于矿层的荷载能力。煤矿品质是选用施工装置的主要条件。若是施工位置土层硬度较强,则需要选用耐磨且硬度较高的截齿,若是情况相反则需要选用硬度偏低的截齿。
(2)在进行巷道施工选用生产装置期间需要结合各方面条件。施工期间与土层碰触最多的为截齿,借助截齿和矿井中的岩层碰触,此位置承载较多的作用力。所以,整体施工期间,此位置的磨损较为严重。并且,其和岩层持续的接触,易导致温度身高,需要考虑到施工位置的具体条件选用耐磨力较高的设备。
(3)个别矿井施工期间会选择湿式施工方式,此方法有较高的推广价值,能够起到降低粉尘保护环境的作用,并且可以降低对施工人员身体的伤害,有效的提升施工进程。
4.2提升煤矿掘进支护技术水平
开展矿井掘进支护建设期间,若处理支护中各种情况,需要提高支护质量,在具体工作期间根据煤矿的具体情况科学的选用支护方式,进而保证掘进支护方式可以满足矿井开采要求。譬如,针对矩形断面进行施工期间,一般情况下会选用锚杆索结合的方法进行支护施工,此支护方法需要事先进行钻孔,并往孔内部放置锚杆,然后将锚杆安置在岩石上,借助锚索将岩层框架上调,进而有效的提升岩层的稳固性能,并且大大提高岩层的安全性。其次,以如今科学技术进步的环境条件下,矿井内部巷道建筑在一定程度上发生了变化,以往的单巷道转换为双巷道,所以需要持续提高掘进支护工艺,进而保证矿井施工业良好的发展。最后,在具体的施工操作期间,若想确保矿井内具有较高的通风效果,则支护工作建筑深度需要逐渐加深,施工工序需要按部就班的进行,必须保证掘进支护工作质量,进而确保矿井建筑工作的安全性、稳定性、效率性,从而确保矿井开采业能够持续稳定的发展。
结语
综上所述,目前我国煤矿采矿行业的发展逐渐加快,要求煤矿企业在开展生产活动的时候,对综采掘进支护施工的质量进行严格控制,确保煤矿生产的安全进行,避免出现人员伤亡等重大事故。为促进煤矿采矿工程综采掘进支护施工的有效进行,需要充分掌握综采掘进支护技术的要点,将其灵活应用到工程施工中,进一步促进煤矿生产工作正常、安全进行。
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