煤矿掘进支护问题及应对措施研究 杜玉林

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:杜玉林
[导读] 煤炭行业属于高危性生产开采行业,煤炭资源的开采主要是在地表以下几百米甚至上千米的环境中进行,井下地质条件复杂,采煤作业环境非常恶劣

        国家能源集团宁夏煤业有限责任公司汝箕沟无烟煤分公司  宁夏石嘴山  753003
        摘要:煤炭行业属于高危性生产开采行业,煤炭资源的开采主要是在地表以下几百米甚至上千米的环境中进行,井下地质条件复杂,采煤作业环境非常恶劣,存在着各种危险,特别是近几年随着开采深度的增加,危险系数直线上升。为了提高煤矿开采的安全性,则需要重视掘进支护技术的升级。但从实际情况来看,煤矿掘进支护中还存在些许问题,导致井下作业人员的人身安全受到一定威胁,所以本文将主要针对煤矿掘进支护中的常见问题进行分析,并提出针对性的解决措施,希望能为从业同行提供参考。
        关键词:煤矿掘进;问题分析;优化策略


        引言
        煤矿开采行业属于高危行业,经过长时间的发展与技术升级,煤矿开采也不断向下探深,作业难度系统也在逐步提高,所以难以避免会发生安全事故,对井下作业人员的人身安全带来威胁。为了提高煤矿开采的安全性,降低安全事故发生概率,则需要高度重视煤矿掘进支护对巷道的支撑与防护作用,找寻可能影响安全的问题因素,寻求合理的支护手段去解决相应问题,确保人员井下作业能够拥有更安全的环境。
        一、 煤矿掘进支护中存在的问题
        (一)受设备条件的约束
        首先,部分煤矿企业过于重视眼前利益,不能够及时养护与更新设备,导致设备与支护要求不相适应,造成安全隐患的发生。部分煤矿将带摇臂挖掘机运用过来,这样摇臂升降将会影响到岩体的稳固性。其次,矿浆只有狭小的空间和复杂的环境条件,同时要对通风、防火等设施进行修建,进一步缩小了支护体结构的预留空间。部分支护设备虽然具有较强的稳定性和优越的功能,但因需占用过大面积,导致难以在矿井内有效应用。最后,部分煤矿具有十分复杂的地形条件,支护体修建难度较大。施工企业缺乏足够的技术能力,无法匹配技术与设备,影响到支护体的修建质量。
        (二)巷道结构不够完善
        为高效、安全实施煤矿开采活动,需将前期准备工作落实下去,促使煤矿开采作业环境条件得到优化。但部分企业所设计的外围巷道,不具备完善的结构。首先,很多企业利用挖掘机实施矿井作业,受挖掘机悬臂结构的影响,安全隐患显著增多。一些煤矿采取单向矿井巷道,巷道口将会被挖掘机所占据,一旦有突发事件发生,难以快速清理巷道口。其次,部分企业设计较少的巷道,这样虽然施工成本显著节约,但可能会影响到开采、运输作业的高效实施。同时,部分企业没有严格控制巷道的宽度与截面影响,存在着不同程度的误差,对结构稳定性造成严重影响。
        (三)前掘后修现象经常出现
        由于没有合理设计煤矿掘进支护工作,导致出现前掘后修现象,显著增加了煤矿企业的整体成本呢。部分煤矿具有较为复杂的地形条件,开采工作实施之前,需合理搭建采煤作业平台,以便促使采煤作业的安全性得到保证。但部分设计人员没有充分考虑实际情况,设计方案不够科学,导致煤矿开采作业受到严重影响。同时,深层开采作业过程中,部分煤矿会将小阶段爆破方式运用过来,降低支护结构的稳定性。这样煤矿正常作业就需要立即停止,更换、修复那些出现破损的零部件,显著降低整体开采效率。
        二、煤矿掘进支护的应对方法
        (一)完善煤矿掘进支护方案
        进入新时期后,我国煤矿开采事业发展迅速,在配套掘进系统方面积累了丰富的经验。通过将这些成功经验运用于煤矿掘进支护实践中,可促使支护设计的科学性得到显著增强。首先,掘进支护系统承载着以往煤矿开采与支护的宝贵经验,能够在不同类型的煤矿结构中有效适用。因此,工作人员在设计煤矿支护方案过程中,可借鉴与学习以往的支护方案,提炼实用性较强的经验。也可科学融合不同的设计内容,促使设计工作效率和质量得到提高。其次,同一区域的煤矿具有基本类似的结构,设计岩体支护方案时,稍微改动其他支护方案的部分细节即可。



        (二) 积极运用钢支撑和吊环
        矿井与单向长壁矿只有狭小的操作平台面积,往往借助于铰链结构完成传输任务。支护结构搭建实践中,工作人员需积极运用钢支撑和吊环。钢支撑具有较强的稳定性,只需要接触较小的岩体面积,即可产生较大的承重能力,可以高效应用于狭长矿体结构中。但需注意的是,钢结构架设过程中,需敲击岩体硬度,避免因硬度因素而影响到支撑效果。通常于岩体转弯区域应用吊环,这样多个方向的传输、支撑需求都可以满足。一般情况下,尽量在巷道 1.5m 左右的区域安装吊环。
        (三) 合理运用锚网支护技术
        部分煤矿具有十分复杂的地形结构,可将锚网支护技术运用过来。锚网结构连接了大量索链,延伸性较强。通过锚网支护技术的运用,能够有效连接煤矿周围的岩体。如果爆破、挖掘作业过程中,影响到部分岩体的稳定性。基于锚网结构的支持,可向四周快速分散受力,促使岩体整体稳定性得到显著提高。需注意的是,煤矿地形结构会限制到锚网结构的运用。如果岩石硬度偏小,禁止使用本项支护技术,否则安全性将得不到保证。此外,煤矿如果只有较小的分布海拔差,具备均匀的岩层高度,尽量也不要运用锚网结构。主要原因在于出现爆破振动后,很容易叠加振动波,进而威胁到岩石稳定性。
        (四) 监控煤矿开挖掘进数据
        为促使煤矿作业的安全性得到保证,工作人员要实时监测支护体结构数据,以便对支护体的受力情况、稳定性等充分了解。即便实施开采作业之前,已经完成煤矿的掘进支护工作,但在拓展煤矿开采深度的过程中,会随之改变支护体结构稳定性。通过监控各项数据,能够对煤矿周围岩体支护受力情况实时、全面了解,一旦松动情况与安全标准要求不相适应,开采作业需立即停止,针对性维护与修复支护体,避免安全事故的发生。此外,现阶段煤矿煤矿掘进支护机械化水平显著提高,为发挥机械化作业的优势,煤矿企业需深度落实岗前培训制度,帮助工作人员充分掌握各项现代化设备、技术的运用技巧,避免有错误操作等问题出现。同时,要定期养护、维修机械设备,保证机械设备处于良好运行状态。
        (五)更新煤矿掘进支护作业设备
        为推动我国经济发展,需要煤矿企业采取措施提高煤矿开采效率,保证开采煤矿资源满足我国经济发展需求。提高煤矿掘进工作效率,是提高煤矿资源开采效率的重要前提,煤矿企业应及时更新煤矿掘进支护设备,以保证煤矿掘进工作效率,如前文所说,因煤矿开采地质环境复杂,经常会发生各种安全事故,所以为了有效降低安全事故发生概率,煤矿企业应加大对煤矿掘进支护设备的资金投入力度,引入先进高质量设备进行开采作业。
        (六)提高煤矿掘进支护工作机械化程度
        首先,煤矿企业在开采过程中,需要根据实际情况选择合适的掘进机械化设备,比如在半煤岩掘进过程中应用新型掘锚一体化技术,使割煤技术与锚杆支护技术有机融合在一起,高效开展平行作业,从而减少支护时间,提高煤矿掘进效率。另外,煤矿企业还应保证对工作人员进行岗前培训,保证工作人员可以通过岗前培训,迅速提高专业知识与综合素质,促使其正确掌握运用先进作业设备,为提高煤矿掘进支护机械化程度奠定良好基础"。同时,煤矿企业还需定期保养维修机械设备,保证机械设备的各项性能得以充分发挥,并延长机械设备使用寿命。
        结束语:
        综上所述,煤矿作业具有较强的危险性,通过掘进支护的实施,可以促使煤矿作业安全得到保证。但受人员、环境、技术等诸多因素的综合作用,目前有较多问题存在于掘进支护实践中,导致掘进支护的功能得不到全面发挥。针对这种情况,煤矿企业需充分重视掘进支护工作,深化技术设备研究,促使煤矿掘进支护效果得到持续改善。
        参考文献:
        [1] 董光耀.煤矿掘进支护中存在的问题及措施[J]. 山东工业技术,2016(19): 33.
        [2] 曹旭.煤矿掘进支护问题及与解决对策探讨[J]. 科技展望,2015(31): 56.

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