煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷4月第10期   作者:窦世文
[导读] 经过多年我国煤矿资源浅层资源的持续开发,越来越多的煤炭资源集中在了深层。
        窦世文
        新疆煤炭设计研究院有限责任公司    新疆乌鲁木齐市    830091
        摘要:经过多年我国煤矿资源浅层资源的持续开发,越来越多的煤炭资源集中在了深层。随着煤炭开采规模的扩大,开采条件变得更加困难,随之巷道和支护技术的要求也越更高,所以必须要选择最佳的掘进和支护技术,以确保煤矿的安全发展,提高煤矿资源开发的整体效率,以获得更多的发展机会。在此基础上,本文分析了巷道掘进技术在煤矿开采中的具体应用,为煤炭资源开发提供了技术支撑。
        关键词:矿井巷道;掘进;支护技术
引言
        矿井巷道掘进施工技术和支护技术的优缺点直接关系到建设进度和所有采矿作业的最终结果。只有优化这两项关键技术,才能避免隧道倒塌事故的发生,保护工人的生命安全,还有不必要的经济冲突。施工技术和支护技术的重要性要求我们在思想上高度重视施工的安全,要制定完整的施工计划,在实践中优化施工技术,并在矿井巷道设计过程中应用安全高效的施工技术。只有将思想和行动紧密结合在一起,才能保证采矿作业的安全性,并能够顺利有效地开展工作。
1存在的问题
        中国的矿井历史悠久,特别是近年来,为了适应社会的快速发展,对矿产资源的需求也大大的增加。因此,对掘进施工技术和支护技术提出了更高的安全要求,采矿部门必须选择合适的施工设备,雇用高素质的施工人员,并使用安全有效的施工方法进行作业,以保持施工进度并提高施工安全性。但是,目前我国矿井巷道的施工工艺仍然存在很多问题,其主要是由于施工工艺不合理,且施工现场地质结构复杂,安全技术不足所致。
        1.1不合理的施工技术
        当前采矿企业在施工过程中采用的施工技术主要是钻爆方法。顾名思义,钻爆法是指施工工人打洞,然后用火药填充,炸碎岩石,以达到掘进的目的。虽然钻爆法施工比较灵活,可以随时开始施工,可以适应不同的施工条件,满足不同的施工要求,但是钻爆法施工效率低下,对施工项目进度会造成一定的影响。
        1.2地质构造极为复杂
        煤矿企业的施工环境通常相对困难,除了选择合适的机械设备并优化施工过程外,施工过程还应充分考虑地质构造因素对施工的影响,并应根据当地具体情况进行施工。应聘请专业人员在施工之前完成工作,施工计划也应确保工程的进度和质量。特别地,针对不同的地质结构采用不同的施工策略。例如,在地质结构相对稳定,辅助工程效果较好的地区,可以提高施工速度,宽度和深度。当地质结构复杂时,复杂程度较高的地区应放慢速度,以确保工程安全。
        1.3安全技术不足
        在挖掘矿井巷道时,巷道在外力的作用下会发生位移或变形。如果问题更严重时,将会损坏井下巷道。在严重的情况下,巷道甚至可能坍塌,严重危害人们的生命,安全技术的不足,矿井巷道施工效率低下等因素将导致施工项目无法按时完成。
2 巷道掘进的通风与防尘
        2.1通风
        通风是施工过程中很关键的问题,保持良好的通风可以降低隧道内的压力,从而提高隧道的安全性能,减少与施工安全有关的事故,使施工取得积极进展。通风机是巷道施工中的主要通风设备。目前,在大多数采矿作业中,通风机用于巷道施工通风。压入通风机是常见的通风设备,它可以通过缩短通风设备的准备时间,从而保证了工作的进展。
        购买设备时,应根据实际施工需要选择合理的设备规格型号,包括风量、设备功率等。安装设备时,要合理地选择设备的位置。除了通风机的位置外,还必须考虑巷道的许多因素,包括巷道的长度,直径和出口。巷道的长度必须符合当前的施工计划。

巷道的直径与进气量密切相关,因此巷道的直径应足够大以确保足够的通风。同时,为了保持矿井巷道内的空气流通,风道出口必须稍微靠近巷道的掘进面。购买通风机后,应进行全面测试以确保其可以正常运行。安装设备时,必须严格遵守相关规定规范,避免通风不足或漏气。
        2.2防尘
        除通风工程外,防尘工程是巷道掘进过程中的另一项重要工作。在掘进期间,周围的岩体和巷道的采矿层将会受到外力的破坏。当岩石层内部的内聚力小于外部破坏力时,岩石将被会压碎,巷道内将充满更多的灰尘。一方面,粉尘的存在会使现场模糊不清,减慢了施工进度,另一方面,很容易进入人员的呼吸道,危害生命和健康。因此,使用通风机清除灰尘,用水和通风除尘是我国采矿中广泛使用的防尘方法。
        在特定的施工过程中,人员必须充分考虑巷道的状况,并仔细选择防尘方法,包括各种因素,例如岩石的结构,矿石的水分含量和粉尘含量。只有选择合理的防尘方法,才能避免巷道上的灰尘,取得更好的工作效果,确保施工安全和工人健康。
3 支护技术
        优化巷道支护技术是施工过程中的必要工作,良好的支护工作是顺利开采的基础。支护工作应在具有理论知识和实践技能的专业人员的参与下进行。员工应在充分了解巷道的各个方面的基础上制定详细的工作计划,然后使用专业的理论知识进行实际操作,并在支护工作中增加理论知识并丰富个人经验。
        在进行支护工作之前,施工部门必须对现场进行地质研究,制定科学的施工计划,并选择最佳的施工支护形式。完成支护工作后,还应任命专业人员进行安全性能测量,以确保施工安全。
4  采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析
        4.1  锚索支护技术
        煤矿开采会遇到各种地质条件,软岩是一种比较常见的岩石结构,它容易变形也不易稳定。如果在挖掘巷道时遇到软岩,应使用锚索支护技术。目前,锚索支护技术在我国广泛应用于控制软岩,以提高围岩安全。它还使项目更加的安全,这就是该技术利用变得广泛的原因。
        4.2 综合机械化掘进法
        在巷道掘进时,综合机械化掘进技术的使用极为广泛,在应用该技术时,大多数煤矿企业都会选择悬臂式掘进机作为主要机械设备。在具体的应用过程中,该机械设备要充分配合移载机、螺旋机等。由于在应用综合机械掘进技术的过程中,所选掘进机的性能越高,掘进效率就越高。因此,现阶段充分利用悬臂式掘进机,将在一定程度上保证较高的作业效率,有效实现资源的合理利用。
        4.3 连续采煤机在大断面掘进中的应用
        在一些煤矿的开采作业中,有时会出现大型煤巷,这种工作条件比较特殊。负责特定应用流程的人员为了使巷道掘进更安全、更高效,必须结合现场的具体情况优化相应的流程。连续采煤机与其他设备的不同之处在于其剪切宽度大,在作业中可实现集运、运煤一体化,过程更简单高效。如果使用连续采煤机在大面积煤巷掘进,通常需要将其分为顶层和底层。这种分层方法有效优化了工艺流程,对成型效果带来很好的效果。
结束语
        近年来,在各种煤炭开采项目的实施过程中,对巷道的掘进支护技术提出了更高的要求。因此要确保掘进作业的顺利进行,避免各种不利因素影响掘进作业的实施。本文在其问题的基础上,提出了巷道掘进以及支护的一些建议,以及在具体施工过程中的技术应用。所以相关人员在工作过程中,既要根据现场环境条件选择合适的巷道掘进技术和支护,同时也要不断加强科学和现代技术的运用,从而提高掘进矿作业的整体效率。
参考文献
[1]  赵海潮 . 掘进施工技术在屯兰矿矿井巷道的要点探讨 [J].矿业装备,2017(05):54-55.
[2]  王峰峰 . 矿井巷道掘进施工技术要点分析 [J]. 现代矿业,2015,31(08):240-241.
[3]  赵凤岩 . 矿井巷道掘进施工与支护技术 [J]. 能源与节能,2017(12):129-130.
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