采矿工程采空区巷道掘进支护技术研究

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年第36卷第8期   作者:黄发光、牛宝光、杜群猛
[导读] 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。
        黄发光、牛宝光、杜群猛
        山东良庄矿业有限公司  山东省新泰市  271219
        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,我国煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术不断发展,当前已经极大地提高了采矿工作的安全性。本文主要分析采矿工程采空区巷道掘进支护技术研究。
关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术;探析应用
引言
        煤炭作为不可再生能源,在整个开采过程中,涉及到的工作量庞大、工序繁琐,以目前的现状来看仍需要许多人工操作的环节,没有办法完全用机械替代,所以更要保障工程人员的生命健康与安全。探析煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用,将这些先进、科学的技术运用到实际的矿物开采过程中,既能够加快采掘的效率,又能够成为一道安全防护屏障。
1、煤矿采矿工程巷道掘进技术的应用要点分析
1.1做好地质勘察工作
        科学的地质勘察能够提供丰富的信息依据,帮助工作人员掌握煤矿开采的现场情况,选择有利于煤矿开采的地形地势,使煤矿开采过程的安全性得到保障。在地质勘察工作的时候,工作人员需要选择先进的技术手段对地形进行勘测,确保勘测结果的准确性,避免因数据误差给后续的工作带来隐患。当前我国在地形勘探上存在进一步提升的空间,可以在地势的勘探工作中采用三维地震勘探的方法,结合企业自身的能力进行分析,确保勘探工作的有效进行,进而为煤矿开采工作的开展提供可靠的参考依据。
1.2瓦斯的排放
        在煤矿采矿工程巷道掘进中,需要充分认识到瓦斯排放工作的重要性,若无法保证瓦斯得到及时排放,很容易造成各种安全事故,使得现场工作人员的生命安全受到威胁。基于这一情况,需要在巷道掘进工作的时候,充分掌握通道内部的实际情况,对瓦斯是否正常排放进行检查,杜绝出现瓦斯残留的情况,并做好相应的安全防护工作。为保证瓦斯排放彻底,需要采用先进的技术手段进行瓦斯的检测,为后续的工作构建出更加安全的工作环境。
2、煤炭采矿工程巷道掘进及支护需注意的问题概述
        由于煤矿生产作业通常在井下进行,且涉及的作业环节多,涉及:破煤、装煤以及运输等环节。在实际作业开展过程中,对巷道掘进施工的安全性提出了很高的要求。一般情况下,需实施专业的巷道掘进机进行作业,从而实现高效及安全开采生产作业。但是,基于具体煤矿生产工作开展过程中,巷道掘进机配合相适应的运输设备,能够使煤矿开采的流水作业得到有效实现,且产煤效率颇高,进而使巷道掘进整体进度得到有效加快。但是,需注意的是,巷道掘进工程量越大,其危险性越高,需事先制定好掘进的线路,并做好科学的规划,从而保证掘进的整体安全性得到有效保障。与此同时,还有必要重视巷道支护和掘进施工之间的紧密衔接关系,使岩层破裂的风险的发生得到有效避免。除此之外,基于煤矿开采领域,锚杆支护对巷道安全起到了显著的保障作用,同时锚杆支护也是实现高效、安全开采的必要措施,因此需对锚杆支护施工充分重视,在做好锚杆支护施工作业的基础上,确保巷道掘进工作效率、质量及安全性的全面提升,并对后续巷道支护提供有效便利。
3、煤矿采矿工程巷道支护技术的应用要点分析
3.1锚杆支护技术
        锚杆支护技术在整个采矿支护中起着重要的作用,同时要在煤矿开采中使用这一技术也有很多的地方需要注意。

一方面要注意在锚杆支护技术的使用前,要对周围的矿物结构、地质状况进行勘探与发现,根据锚杆支护技术需要的力学构造与地质构造,进行合适的使用锚点插入支护,进行课下合理的调控;另一方,锚杆的种类众多,有着不同材质的锚杆,金属锚杆、水泥锚杆、木质锚杆等等,在锚杆的使用中,一定要与巷道掘进工程相适应,充分发挥锚杆支护技术的作用。
3.2棚式支护技术
        作为一种比较传统的巷道支护技术,棚式支护技术在煤矿采矿工程巷道中的应用较为广泛,既可以降低工作难度,也可以起到较好的效果。在应用棚式支护技术的时候,需要先利用金属支架做好管道的支护工作,确保支架的承载能力达到要求。虽然棚式支护技术具有一定的积极作用,但是这一技术存在使用效果和适用范围受限的情况,许多企业开始将锚杆支护技术取代棚式支护技术。因此,对于棚式支护技术的应用,必须要充分考虑工程及企业自身的实际情况,保证巷道支护的科学性及合理性。
3.3连续采煤机掘进技术在大断面煤巷的应用
        一些煤矿的开采作业中,有时会遇到大断面煤巷的情况,这种煤巷的作业环境相对特殊,在挖掘作业中,连续采煤机更为适用,在具体的应用过程中,相关人员需结合现场的具体情况,来对相应的流程加以优化,使得掘进作业更为安全与高效。连续采煤机与其他的设备有所不同,其本身的截割宽度较大,在作业时可以实现集煤、装运与运走的集成,工序更为简单,有效避免了大断面对掘进工作的不利影响。大断面煤巷环境下如果采用的是连续采煤机来进行掘进,一般需分上下两层来进行,这种分层掘进的方式对工艺流程实现了优化,利用画弧的方式能够确定大圆半径,保障成型效果。
3.4全螺纹锚杆支护技术的应用
        全螺纹锚杆是全螺纹锚杆支护技术的关键,这种锚杆的性能相对特殊,可以有效避免传统锚杆支护技术下存在的各种问题。与普通的锚杆相比,全螺纹锚杆的应用过程中省去了对螺纹的二次加工与紧固环节。在具体的应用过程中,也就保障了锚杆强度的均匀分布,全螺纹锚杆技术的具体应用过程中,基本上不存在侧压力集中所引发的薄弱截面断裂情况。此外,全螺纹锚杆的生产成本较低,可以被广泛地应用于各类巷道中,应用不仅实现了巷道支护成本的控制,还使得巷道支护工序大大减少,保障了巷道支护质量。
3.5机械化掘进
        在对煤矿进行巷道掘进的时候多采用机械化技术,包括悬臂式掘进、转载机等。通过综合利用机械化的手段,可以有效的提高巷道掘进的效率,同时,也能保证掘进的稳定性。悬臂式掘进机是我国自主研发的掘进设备,更加符合我国的煤炭采矿工程现状,还有效的避免了产能过剩的情况。综合利用机械化掘进技术,是目前我国应用最多的一种,对于巷道掘进具有非常好的应用特点,相关理论技术也比较完善。
3.6混凝土支护技术
        在使用混泥土支护这一技术的过程中,要注意使用的技术问题。一是要注意混凝土喷施的工具是否布置的足够合理,能够保证喷施位置准确无误,重视混泥土喷施装置的布置,更有利于保证支护工作的质量;二是要因地制宜、科学灵活,同时要重视细节的问题,保证按照技术的标准流程,才能发挥混泥土支护技术的作用。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。
结束语
        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,对巷道掘进和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巷道掘进和支护施工的有效进行,需要充分掌握巷道掘进和支护技术的要点,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。
参考文献:
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[4]光立鑫.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].当代化工研究,2020(11):106-107.
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