煤矿巷道掘进施工与支护技术探讨

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷第8期   作者:黄学鸿
[导读] 在开采煤矿时的两个关键性环节分别是巷道的掘进和支护,井下作业环境往往比较差,如果进行过快的施工或者不合理的支护
        黄学鸿
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        摘要:在开采煤矿时的两个关键性环节分别是巷道的掘进和支护,井下作业环境往往比较差,如果进行过快的施工或者不合理的支护,很可能会发生巷道坍塌事故。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。基于此,本文详细分析了煤矿巷道掘进施工与支护技术。
        关键词:煤矿巷道;掘进施工;支护技术
        引言
        进行煤矿开采的关键两个环节就是巷道掘进和支护,这两个过程对开采工作的顺利进行具有直接影响,并且要求专业性比较高,这两个环节对开采效率以及开采过程的安全性具有重要作用,必须高度重视。我国煤矿企业的技术水平不断提高,采煤深度逐渐增大,煤矿的地质结构越来越复杂,就需要更多的进行巷道支护工作,与此同时,锚杆支护技术也普遍的应用在巷道的支护过程中。
        1巷道掘进中支护工艺研究意义
        对于煤炭资源的开采工作来讲,我国特意在煤炭安全生产方面出台了相应政策。当掘进设备不断向前移动时,对煤矿巷道的顶板与围岩进行强化稳固是必不可少的,必须通过相关技术和设施加以支护。但是,如果在支护煤矿顶板与围岩的过程中,掘进活动与支护工作同时进行,就会降低煤炭开采的效率,导致成本大幅提升。因此,想要提高煤炭开采效率,提升煤炭开采量,对支护模式进行优化和创新是必不可少的。在支护模式、支护工艺与支护设备上的优化和完善,不仅可以充分降低支护工作上占用的时间,降低施工人员的劳动强度和劳动量,强化支护工作的有效性,更能够充分确保施工人员的人身安全[1]。
        2巷道掘进施工与支护过程中的问题
        2.1地理条件影响施工
        煤矿企业在巷道掘进和支护的工作过程中,煤矿地理条件容易影响施工过程,严重制约了施工的工作质量和工程进度,对其产生很多不良影响。煤矿的地质结构也会影响巷道的掘进速度,要时刻勘察地质结构的变化,防止发生安全事故,时刻注意施工安全。
        2.2煤矿巷道支护技术中的安全问题
        大部分煤炭资源的开采工作均是在地下进行的,因为煤矿所处的方位比较隐秘,所以在煤炭采掘期间必须修建人工巷道,方便将煤炭输送到地表。在对煤矿巷道进行支护时,大部分难题均是由外来的作用力造成的,比如,部分煤矿巷道在地质力学上较低,导致煤矿巷道的正常掘进受到影响,进而严重降低了煤矿开采的效率。在开展煤矿巷道掘进工作时,最常用到的方式包括锚喷与爆破两大方式,在爆破与锚喷的综合作用下能够充分提升施工速度和质量。在具有确切爆破点以后方可使用爆破法,爆破点的勘测与明确则是通过人工完成的,而对锚喷工艺的运用必须是在光面爆破的基础下进行的[2]。
        2.3施工技术不科学
        煤矿企业在掘进和支护工作中,会发生多起严重的煤矿安全事故,大多数都是操作方法不科学引起的。工作人员应该根据煤矿的地质条件选择合适的操作技术,使用正确的煤矿生产设备和合理的生产工艺,不仅要确保工作人员和生产的安全性,还要有目的有计划的进行巷道的掘进和支护工作。巷道施工和运输煤炭工作需要大量的人力和机械设备,要制定详细的工作计划,进而保证企业的安全生产,提高施工进度和生产效益。要使用功能性强的生产设备,合理进行巷道施工,工作人员要认真履行自己的工作职责,合理安排使用设备,人员也要正常进行生产工作,这样才能促进企业的不断发展。
        2.4安全支护技术不足
        巷道围岩容易受到水体的影响使岩体发生变形,造成围岩稳定性和可靠性较差,这在很大程度上加大了掘进和支护的难度。在进行巷道的掘进时,由于存在外在的膨胀力,导致巷道时常出现位移和变形现象,如果这一情况比较严重,还有可能造成煤矿巷道的损坏,对于具有松软岩层的巷道更容易发生巷道的损坏。

另外,如果巷道掘进的速度太慢,或者在掘进过程中安全防护工作没有做到位,就会对施工进度产生很大影响[3]。
        3煤矿巷道掘进施工与支护技术应用分析
        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。
        3.2提高工作人员的专业水平
        煤矿企业想要提高一些施工技术,最重要的是需要提高工作人员的的专业技术水平和综合素质,在很大程度上可以提高采煤效率,还可以保证工作人员的生命安全。在技术方面,要求员工有大量的技术知识储备和一些工作经验。企业为了使工作人员在安全的环境中进行施工,就必须做好各方面的安全工作,详细选择一些参数,做好技术支撑,保证企业的安全生产工作。在实际的生产过程中,要勘察煤矿周边的地理环境和地质结构条件,制定合适的工作计划,对使用的施工设备要做具体的计算,保证设备的安全使用,促进煤矿企业稳定发展[4]。
        3.3掘进工作面的防尘
        进行掘进巷道的施工作业过程中,防尘是一项重要的工作,进行掘进时,在外力作用下,煤岩体发生变形和破碎,这一过程伴随着大量的粉尘产生。粉尘漂浮在空气中,对掘进工作的进度和安全产生了很大影响,同时危害着矿井工人的身体健康,因此必须采取掘进面的防尘措施,主要从以下几方面进行:①通过向煤层内注水,使水分析能够吸附粉尘;②向正在施工的煤岩体中洒水,可以使粉尘数量明显降低;③使用通风机通风时将粉尘吹走。
        3.4综合机械化掘进方式
        在煤矿开采期间,大部分公司均是采用综合机械掘进模式来掘进煤矿巷道。这一掘进模式具有较高的复杂性,需要耗费大量时间,通过多种采掘设备和仪器来开展掘进工作。比如会同时用到悬臂式掘进机、连续采煤机和锚杆机等多种设备。但悬臂式掘进机与连续采煤机比较来讲,前者在使用上需要投放大量资金,并且无法保证煤矿采掘活动开展的稳定性,因此,大部分煤矿公司更愿意使用连续采煤机。虽说悬臂式掘进机的运行成效与使用成本不甚理想,但是却具有无可替代的优势,也就是其能够同时对煤矿巷道与梯形两种形状不同的断面进行掘进施工[5]。
        结语
        综上所述,煤矿企业在生产过程中,不断使用巷道掘进施工与支护技术,这项技术的普遍应用,最大限度的减少了施工时间,提高了工作效率,不仅降低了生产成本,还节省了大量的时间,提升了煤矿的开采效率,在较短的时间内产出更多的煤矿资源,尽管此技术在生产煤矿过程中应用的比较多,不过还是有很多问题出现,相关的工作人员要不断提高专业的技术水平,改变和完善支护技术,推动煤矿企业更快更好发展。
        参考文献
        [1]郭天龙.煤矿巷道掘进施工与支护技术初探[J].石化技术,2019,26(12):242-243.
        [2]贾刚.煤矿巷道掘进和支护技术的运用[J].内蒙古煤炭经济,2019(16):25+27.
        [3]王聪.煤矿巷道掘进施工及支护技术的有效性探究[J].科技风,2019(08):107.
        [4]高丙奇,刘报.煤矿巷道掘进施工技术要点及支护技术研究[J].科技风,2018(24):97.
        [5]刘强,任光友.煤矿巷道掘进施工与支护技术研究[J].科技创新导报,2018,15(20):54+56.
       
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