探析煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

发表时间:2021/7/21   来源:《工程管理前沿》2021年第3月第9期   作者:雷承胜
[导读] 关于挖掘施工,其指的是在实际施工过程中
        雷承胜
        山西焦煤汾西矿业正新煤焦有限责任公司公司贾郭煤矿 山西省长治市 046000
        摘要:关于挖掘施工,其指的是在实际施工过程中,对地下巷道进行规划性挖掘,借助科学的施工方法与措施,对煤层及其周围岩体进行破碎操作,进而打造巷道空间并以此为基础进行支护,保证巷道自身的稳固性与畅通性,这有助于运输及开采煤。而若想采矿工程能够顺利开展,一定要使用相应的支护技术并充分掌握掘进技术要点,依据现实需求明确采取的支护类型,确保采矿工程质量。
        关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用;分析
        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巷道掘进和支护技术的影响因素
        2.1围岩环境
        巷道的环境以及稳定性与围岩密不可分,围岩的稳定性是保障施工正常进行和采矿人员安全的基础。在开采之前,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康。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。支护作用也要重视围岩的强度,根据围岩不同的情况分析,支护力度不一样,采用的方法和材料也不一样。
        2.2地质条件
        巷道掘进和支护技术必须要注意地质条件,我国的面积广阔,地质条件复杂,有些地区的地质环境非常脆弱。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。所以,在进行巷道掘进和支护技术的工作时,一定要注意当地的地质条件,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。
        2.3地应力
        地应力是影响巷道掘进和支护技术的一个重要因素,主要体现在影响岩体的位移。当地应力增大的时候会导致岩体位移增大,这样就容易造成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。但是针对于地应力因素来说,因为变化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。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,以便规避风险。
        3煤矿巷道掘进施工技术的应用分析
        3.1机械化综合掘进技术
        煤矿巷道的挖掘作业会使用到很多设施与技术,悬臂掘进机是应用最广泛的设备,同时使用其他形式的设备设施。在各种现代化技术措施广泛应用的背景下,掘进机的性能也随之发展,掘进工作的成效也在不断提升。长期以来,煤层巷道掘进时,机械设备的性能往往会超出预期应用需要,进而导致资源浪费。基于此,对符合国内煤矿巷道掘进作业情况的悬臂式掘进机进行探析,不仅要确保作业成效,同时一定要规避非必要性的浪费。
        3.2连续采煤机快速挖进
        在巷道掘进过程中,连续采煤机掘进机技术同样起着主导作用,尤其在针对大断面煤巷采掘中,掘进与支护平行技术具有很高的适应性,也只有在这种情况下才能实现该技术作用的最大化发挥。

连续采煤机快速挖进相比较于掘锚一体化掘进方式在很大程度上简化了工程的施工程度,并且对于大断面工程进度的影响作用控制在了最低的程度,进一步为煤矿采矿节约了人力与物力资源。
        3.3掘锚一体化技术
        在煤矿企业进行采煤时,需要应用掘锚系统,这个系统主要分为掘进机与支护锚机2个部分,此技术在实际的应用中适应效果更高,也更加的快捷便利,因此可以帮助企业进行高效掘进。而在使用这项技术时,企业要先做好勘察工作,勘察人员要明确当前煤矿的地形结构,做好地形的调查工作,随后尽量绕开危险、复杂的地形结构,保证后续掘锚系统的工作不会受到阻碍,同时,在掘进的过程中会产生大量的粉尘烟雾,尤其是在煤矿中,更是隐藏着大量的瓦斯、二氧化碳等有害物质,所以掘进人员在掘进的同时要做好排风工作,在巷道之内安装排风设施,以此排出有害气体,保护人员安全。
        4煤矿巷道支护技术的应有
        4.1锚杆支护技术
        岩道支护技术又称锚杆支架技术,这项技术是根据棚式支护技术演变而来的,因此它有棚式支架的优势,但是锚杆支架技术比他更能增强通道内的稳固性能,还能防止管道形状发生改变,利用锚杆的特点,保证了岩壁的稳定性。煤矿地下通道的保护措施中,通过使用锚杆支架技术能够完成顶部稳固悬挂的特点,增强了地下施工场地的抗压性,降低了岩层的掉落,所以说这项技术有很多的优势存在。因此就可以知道这项技术的演变既保留了之前棚式支架技术的优势,还完善了棚式支架技术的缺陷,作为现代技术中最优秀的技术,在煤矿通道中起到重要的作用。在使用锚杆支架技术的时候,要根据通道的实际情况进行准确地测量,根据测量所得的数据作出详细的设计图纸,按照最后敲定的设计图纸完成锚杆支架技术,这样最后完成的设计就可以完美的符合实际应用,更好的保护好通道的稳固性能。由于煤矿管道与平时的不同,这就要求在设计上要进行特殊的技术应用,可以更好的组织煤矿管道的形状改变。
        4.2临时性支护技术要点
        临时性支护技术主要是为了满足矿井巷道掘进工程的实际需求,在掘进过程中所采用的临时性支护。如在掘进过程中可以利用采取梯形的木棚子对巷道进行支护。由于梯形的木棚子具有质量轻、便于加工和安装等特点,具有较强的适应性,但是其强度较低,且防火性较差;在掘进过程中可以利用金属支架对巷道进行支护。由于金属支架具有较强强度,且便于拆装和重复使用,所以,可以作为临时性支护和永久性支护。但是,在使用的过程中需要注意金属支架支护的使用年限。
        4.3混凝土支护技术
        煤矿巷道掘进可采用多种方式的支护技术,不同的支护技术适用的环境与范围是不一样的,为了加固巷道的稳定性,还可以采用混凝土支护技术。在锚杆支护技术的基础上以混凝土为支架加强巷道围岩的固定性,混凝土是由水泥、沙石等建筑材料混合而成,本身具有较强的粘合性,当混凝土凝固之后的硬度及稳定性都很高,将这一技术与锚杆支护技术相结合,能够很大程度的提高支护强度,加强支护效果。
        4.4螺栓支撑技术
        螺栓支撑技术是巷道掘进中用得比较多的一种支护技术,这主要是通过螺栓和螺母将巷道表面得支撑板进行挤压和固定,在利用锚杆支撑将巷道的围岩进行加固得一种方法。利用这种技术能够将围岩的缝隙合并,保持围岩的整体性,从而保证巷道的安全性和稳定性,为施工人员提供良好的作业环境,进而减少安全隐患,提高工作效率。
        5结语
        综上所述,为了提高煤炭资源开采量,促进煤炭开采工作顺利稳定开展,必须加强对煤矿采矿巷道掘进及支护保护工作。充分了解巷道掘进支护技术中临时性支护技术、永久性支护技术等工作要点,加强对掘进支护技术的研究,提高技术应用的可行性,结合煤井实际情况,能够选择和预判最优的支付方式,提高技术实用性,从而提高矿道掘进工程的安全性能,确保煤炭资源能够及时开发、及时运输,保障煤井内施工人员人身财产安全,降低煤井事故发生的概率,保障煤矿企业经济效益稳定增长。
        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(01):96-97.
        [2]蒋传田.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(06):153-154.
        [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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