采矿工程巷道掘进和支护要点分析

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年8期   作者:崔泰华
[导读] 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
        崔泰华
        贵州国源矿业开发有限公司 贵州 贵阳 550000
        摘要: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。巷道技术是进行深层煤炭开采的必要步骤,而支护技术则是支撑采矿人员到深处进行采矿工作的必要保障。所以,如何良好的利用并改进巷道掘进和支护技术是有效进行煤矿采矿工程以及保障施工人员生命健康的有效途径。
        关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术
        目前,我国的煤矿巷道掘进施工和支护技术引起了煤矿企业的特别重视,煤矿企业为了提高支护工作质量和效率,确保工作人员的生命健康,使煤矿企业更快更好的发展,需要不断研究和开发先进的支护技术,要有专业的技术水平和支护经验,严格把控施工过程中的所有支护要求。
        1巷道掘进和支护技术的意义
        在对煤矿进行开采工作的时候需要不同的工序,也存在不同的方法。煤炭开采不是一个简单的过程,这中间有很多道工序,但是开采煤矿均需要在地下作业,因此,煤炭开采工作极其容易受到自然环境的影响,包括天气条件以及地质条件等。所以巷道的挖掘对于煤炭开采工作来说具有极其大的重要性,巷道是采矿人员经过的通道,随着经济社会的发展,大量的浅层煤矿已经被开采,因此巷道的建设已经成为煤炭开采业中一个非常重要的环节,而巷道,又是采矿人员经过的地方,因此加强对巷道的维护,是提高采矿安全性的一个非常重要的环节。现阶段我国采用的巷道技术已经有非常多种,相对于来讲比较完善,但是每个煤矿的具体情况不同,在对巷道进行开发的时候的方法也不同,尤其是对于地质条件复杂的地区,更应该进行全面的综合考虑。随着近年来巷道掘进技术的发展,我国的煤炭产量已经大有增加,但是煤炭隐患也时有发生。所以无论是煤炭开采的施工个人还是相关的政府部门,都应该重视巷道掘进技术的发展,不断的完善和提高,更重要的是对待不同的地方进行具体的分析,这是保证采矿人员安全,促进我国煤炭事业发展的必要途径。由于煤炭的开采工作,一般都是在地下进行,将地下层掏空,以便施工人员可以进去进行工作。这个时候对于煤矿地下层顶层的支护工作就显得格外重要。因为支护技术主要作用是维持起来一个地下空间的顶层,而针对于地下的情况,由于地下水以及地下土的封层情况有时候并不能像地面那样比较好掌握分析,再加上也非常容易受到地质条件的影响,发生塌方等现象,威胁施工人员的生命健康。所以促进支护技术的发展是目前必须重视的问题,根据煤矿开采地区的地质条件,根据当时的地形、岩石发育情况,进行不同的分析,及时的调整支护技术,保证能够安全高效的开展煤炭的采矿工作,提高支护层的安全性和稳定性。因此,支护技术对于有效的支撑起采矿的稳定空间,保障采矿人员的生命健康,促进采矿行业的安全稳定发展来说,具有十分重要的作用,现在的煤炭行业必须重视对巷道掘进和支护技术的发展。
        2采矿工程巷道掘进工作的开展原则
        2.1防尘和通风
        采矿工程的巷道掘进应当做好通风和防尘两大工作,这也是最首要的原则,做好通风和防尘最主要的目的是在采矿时保证气流的流通顺畅,避免粉尘聚集,为工作人员进行巷道掘进工作维护基本的空气条件。如果工作人员在采矿作业时,周围的空气粉尘含量超标,长时间在这样的环境中工作很容易患上尘肺等疾病,给身体健康造成危害,这就要求采矿工程有关单位和技术部门在思想上要关注巷道掘进工作的通风和防尘工作,将安全生产责任意识落实到位。具体而言可以通过以下几个方面达到这一目标:第一个方面,要采取科学的计量方式测算出地下巷道口的风量和风压等要素,对于通风计的种类和数量加以确定;第二个方面,在使用机器进行防尘和通风工作时,设计人员需要试验机器性能是否合格,如果机器运转之后能够使空气符合质量标准,则可以进行投放和使用,保障通风防尘工作顺利进行。
        2.2排放瓦斯气体
        在采矿工作中,巷道掘进工作不仅要保证效率,还必须要保证巷道掘进工作能够安全的进行,因此工作人员必须要重视瓦斯气体的排放浓度,对此进行科学的测量,如果采矿巷道中瓦斯气体浓度超标,就有可能会出现重大的安全事故,造成中毒或爆炸。

因此,在采矿工程巷道掘进工作中,瓦斯排放工作非常重要,要做到这一点,可以从以下几个方面入手:首先,工作人员应当为采矿工作者创造空气流通的环境,使采矿巷道之类的气流能够实现顺畅的交换,必须要保证空气环境、空气质量达到标准,防止由于瓦斯气体堆积,造成安全事故;其次,采矿工程有关企业应当安排专业检测人员对一定时期之内的巷道瓦斯气体浓度进行测量和确定,为后续的瓦斯气体排放工作提供参考。
        2.3掘进技术要有针对性
        对于巷道掘进工作来说,工作人员必须要根据岩层的硬度和厚度,采用具有针对性的掘进技术,这样才能使巷道掘进工作顺利的运行。如果岩层的硬度比较大,经常采用的方式是钻眼爆破法,这时工作人员需要准备好炸药和钻研工具,在完成这一系列操作之后,工作人员需要将炸药放置在洞眼中,之后还要注意通风和放炮工作,如果岩石硬度较小,例如在软岩中进行巷道掘进,那么主要采用的方式是支护的方法进行岩石挖掘。总之在巷道掘进的过程中,如果必须要采用爆炸的方式进行决定,要么工作人员要控制爆炸的时间,清理爆炸现场,达到预期的巷道掘进效果。
        3巷道支护技术的主要方法
        3.1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。
        3.2临时支护工艺分析
        在开展实际的煤矿巷道支护工作时,通常均是利用支柱来进行支撑保护,而在运用支柱支护期间,相关工作人员应该充分了解和掌握煤矿巷道中顶板和围岩的实际情况,同时还需要充分了解和掌握支柱的整体结构与各种支护设备的结构。当前,我国大部分煤矿公司在开展巷道支护工作期间,都没有对支护设备、支柱设施与巷道顶板和围岩的适用度加以充分总结与分析。因此,在临时支护活动开展期间,对用到的支护技术和其他支护设备进行提升与优化是必不可少的。针对临时支护加以充分了解和研究,其中的主要工作就是构建力学分析模型,来分析研究支柱设置的参数,以充分保证支柱对顶板与围岩的支护成效,不论是哪一种支护方式,重点工作都是必须保持好巷道顶板与围岩承受重力的稳定性,对临时支护活动中顶板与围岩承受重力的具体状态加以分析,保持良好的稳定性,最终有效提高支护效果。
        3.3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。
        3.4棚式支护技术的应用
        在对煤矿巷道进行施工建设与采煤期间会用到棚式支护模式,而钢材、木材和钢筋混凝土属于其中最主要的材料,这一支护技术的优势就在于使用起来非常简便,同时具有较高的稳固度、资金投放低、实用性较高等特点,与砌碹支护模式比较相似,具有较强的被动性。
        4结语
        近年来,各个煤矿采矿工程的实施过程中,对于掘进与支护技术都提出了更高的要求,为了保障采矿作业的高效进行,避免采矿工程实施中各种不利因素的影响,相关人员在实际的工作过程中,需结合现场的环境条件,选择恰当的掘进与支护技术,还需要不断地加强使用现代科学技术,提高采矿作业的整体效益。
        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.
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