掘进工作中支护技术应用研究

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷第4月10期   作者:初磊
[导读] 在我国快速发展的今天,面临的煤炭资源也越来越紧张,所以为了更好地满足社会和人民群众的需求
        初磊
        龙江龙煤矿山建设有限公司   黑龙江 鸡西  158100
        摘要:在我国快速发展的今天,面临的煤炭资源也越来越紧张,所以为了更好地满足社会和人民群众的需求,只能在更深的层次中去开采煤矿,但是这样的话就会增加一定的难度和危险,所以必须要将支护技术的应用重视起来,要通过支护技术,降低事故的发生率,提高工作效率,并推动煤矿企业能更好的发展。基于此,本文主要探讨了掘进工作中支护技术应用。
        关键词:煤矿;采煤掘进;支护技术;应用
        中图分类号:TD353文献标识码:A
        引言
支护技术在煤矿采煤掘进工作当中占据着非常重要的地位,为了能够将该技术的作用充分发挥出来,煤矿企业要对其予以足够的重视,根据实际情况来进行充分应用,这样才可以保证各个方面能够正常开展。工作人员也要对煤矿采煤掘进工作中存在的问题进行充分的分析,并且及时采取措施进行处理,这样才可以提高煤矿企业整体的经济效益。
1煤矿支护技术形式
现阶段煤矿支护技术可以分为三种,第一种是矿用支护型钢的应用,地理环境因素对我国煤矿会带来一定程度的影响,这就要求开采单位在实际开采过程中要应用支护型钢架来达到良好的加固效果。在这个过程中工作人员要对支护型钢架的抗拉性和剪切性等各方面性能进行严格的管理和控制,这样才可以确保支护系统与实际的要求相符合,另外还需要对支护型钢架的承载能力进行有效的监测,进而支护可以有效的承受多方面的负荷。第二种是可缩性支架的应用,这种支架在煤矿支护中是一种最常用的形式,可缩性支架与其他支护技术之间有着较大的差异,普遍适用于煤矿开采环境当中的巷道断面较小的区域。工作人员可以对该技术进行不断的分析和研究,在此基础上来进一步提高可缩性支架支护技术的承压能力。第三种是预留煤桩,这种技术是一种较为传统的技术,在煤矿的上区段个下区段可以发挥出良好的效果,工作人员可以对这种技术进行简单的操作,在一定程度上可以满足煤矿巷道排水系统的实际需求,不过整体的开展效率比较低[1]。
2煤矿采煤掘进工作面支护存在的问题原因
第一,工作面巷道围岩整体的强度相对偏低。从现场勘查和实验室分析来看,巷道围岩整体强度不高,但是巷道所处位置整体的地应力相对复杂,这就导致在巷道的两帮和顶板的位置容易出现应力集中的问题。从而导致在巷
道的两帮、顶板等位置的岩石出现了严重的塑形变形,最终导致巷道整体出现了较为突出的变形问题,影响到巷道的正常使用。
第二,工作面开采过程中,产生的扰动问题明显。在巷道刚开始掘进的过程中,巷道围岩整体的变形相对较小,顶板、底板及两帮也相对稳定,但是随着工作面的不断向前推进,出现了较多的采动压力,巷道的变形量也随之增加,特别是工作面巷道顶板也出现了较为明显的下沉,两帮煤柱也因此出现了明显的压缩变形问题[2]。
第三,从巷道原支护情况来看,在支护时对顶板选择使用的是锚杆支护,配合使用了钢筋网,对两帮设计采用的是锚杆支护,但是不论是巷道顶板和底板的锚杆均没有使用支护钢带,导致各个支护体之间并没有形成一个完整的支护结构,影响到巷道整体的支护效果。
3掘进工作中支护技术应用
3.1喷射混凝土支护技术
喷射混凝土支护技术能够有效在较为深层的煤矿内部进行支撑和稳固工作,混凝土作为一种高效的建设材料与支撑材料,它能够有效的帮助煤矿的巷道空间进行稳固。

由于地底工作的操作空间相对较小,特别是对深层次的空间开展会面临较为困难的工作结构,喷射混凝土的方法可以有效的规避这些操作困难,克服地底的复杂地质结构,实现围岩的稳固与发展。煤矿工人在开采的具体活动中,经常性的会遭遇一些松动变形问题,这与地质特点就很大的联系,由于岩石之间的粘合力具有不确定性,一旦在开采过程中运用了机械设备,就很有可能造成地底的围岩出现变化[3]。
喷射混凝土支护技术主要具有以下工作内容:第一,在喷射过程之中,相关工作人员必须采用较强的支护结构以确保在喷射过程之中不会引发震动,造成煤层冲击过大。第二,工人要在喷射中注意方向和加固问题,以确保稳固整体煤矿开采的稳定性。第三,混凝土的喷射主要有潮式喷射与湿式喷射两种方法,人们要在合适的环境之下选择最为适合当前开采过程中的喷射技术。潮式喷射主要是借助水泥与骨料的有效融合,在加入一定的清水,使得原料进行搅拌,形成一种较为湿润的流动液体,之后再借助压缩空气箱进行定位喷射。在喷射过程之中也要加入合适的速凝剂鱼水,从而有效地让这些混凝土发挥支撑作用。湿式喷射是在喷射之前将水、水泥、骨料等进行充分融合,再借助相应的喷射设备辅助喷射,以达到快速喷射工作目的和工作要求。
3.2光爆锚喷网技术的应用
光爆锚喷网技术主要的作用就是利用锚杆加固来改善部分围岩结构的强度,以此来对巷道起到非常好的支护作用。铜鼓锚杆加固技术的应用能在一定程度上保证深部围岩结构的稳定性,同时还能降低巷道围岩结构发生松动的现象,给采煤掘进的安全性提供了保障。除此之外,锚杆支护技术还具备补强的作用,例如,我们可以在巷道周围设置一些锚杆,这样的话能在一定程度上降低渗出围岩结构的承载力,提高围岩结构的强度。如果在层状处应用光爆锚喷网技术的话,它还会和薄岩层之间形成一种组合梁结构,这种结构在一定程度上也是可以提高巷道的承载能力[4]。
3.3联合支护技术应用要点
联合支护技术是近年来得到广泛应用的一类支护技术,其优势在于可以借助具有可缩性的U型钢来形成联合支护体。总的来说,联合支护技术的广泛应用有效弥补了喷射混凝土支护技术应用过程中的不足,支护成本更低,且支护强度较高。目前来看,联合支护技术的支护方法主要有两种,一是锚背支护技术与U型钢可缩性技术联合使用,相比于以往所使用的支护技术,这种联合支护技术可大大增强巷道支护的稳定性,甚至可以应用到位置较高的巷道中。二是锚梁网联合支护技术,其优势在于可以构建更为安全的采矿掘进环境[5]。以锚梁网联合支护技术为例来说,作为一种以光面爆破技术为主的支护技术,实际应用时所做的工作主要包括初喷和打锚孔,待锚杆、钢丝网和钢梁等材料的支护工作完成后,便可以通过混凝土喷射技术再一次加固锚梁网,强化加固作用。在应用联合支护技术时需要重点把控两点技术要点,一是在采用锚网索喷+U型棚支架+滞后注浆这一支护方式时,要重点做好灌浆工作,先对巷道做打眼处理,将注浆锚杆固定在孔眼内,按照注浆情况确定注浆锚杆数量[6]。
结束语
随着我国煤矿开采深度的不断增加,很多巷道在开掘与使用的过程中面临这较为明显的“三高一扰动”的影响,给巷道使用的稳定性带来较大的影响,导致很多巷道出现了较为严重的支护难题。特别是很多回采巷道,整体的支护环境相对于岩石巷道的支护环境有着较大的不同,容易出现各种类型的支护难题。因此,对煤矿采煤掘进工作中支护技术的应用进行分析有着较为重要的意义。
参考文献
[1]康永鹏.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术方案的应用研究[J].能源与节能,2021(02):221-222+224.
[2]李紫阳.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2019(22):185.
[3]王志军.采煤掘进中高强支护技术的应用分析[J].石化技术,2019,26(11):223+225.
[4]丰建刚.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(22):241-242.
[5]闫通.煤矿采煤掘进中高强支护技术的应用探讨[J].设备监理,2019(09):31-32.
[6]原强.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用研究[J].当代化工研究,2019(11):59-60
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