摘要:煤矿开采是保证人们生活正常、企业生产正常的重要因素。在进行煤矿开采的时候,掘进与支护技术是不可缺少的,针对不同的地质条件选择适宜的技术进行施工,保证煤矿开采工作顺利安全的进行。
关键词:掘进支护;技术;选择
我国的煤矿开采工作大多需要在地下进行,并需要在地表上进行大量巷道的挖掘工作,只有这样才能够为后续的采煤以及运输作业提供一个良好的运行基础。但是在煤矿开采工作多需要在地质条件比较复杂的井下进行,这也就要求做好煤矿的掘进支护以及围岩的稳定水平,并借此来提升其煤矿生产的安全水平。
一、煤矿开采技术概述
随着煤矿开采技术不断提升和完善,煤矿产量不断提高、施工环境、开采环境也得到不断改善,就煤矿的开采技术而言,本文具体分析炮采和综采。
1.1炮采工艺的优缺点及注意事项
所谓炮采主要是指施工人员在长壁工作面使用爆破的方式,结合人工装煤、单体支柱支护等的采煤技术。炮采工艺的过程是破煤、装煤、运煤、支护与放顶。炮采工作面的优点是工作面装备简单,钻眼工具用煤电钻;运煤设备用轻型刮板输送机;支护用坑木。炮采工艺的优点是适应性强,各种条件下均可用,投入小,能保证回采煤量的煤质,工作面布置比较灵活,支护回柱比较方便。炮采工作存在的不足是顶板管理难度大,顶板事故多,安全系数低,易引发顶板、瓦斯等安全事故,工人劳工强度大,产量和效率较低。目前,炮采工作面仍在很多小型煤矿企业广泛应用。该开采工艺需要注意以下几点事项:①爆破落煤要尽量增加炮眼个数,缩短爆破消耗的时间。爆破落煤后,煤壁应当平直,且不破坏顶板、支柱;②为减轻施工人员的劳动强度,使用机械装煤;③在开采时先打好各类特种支护和超前支护;④重点加强“一炮三检”管理;⑤炮眼封泥须使用水泡泥,用粘土炮泥封实剩余部分炮眼,防止“打筒”现象产生;⑥严格装药顺序,装药顺序会直接影响爆破效果;⑦做好相关人员的培训工作,为了确保炮采工艺的正常和安全使用,就必须夹带对相关技术人员的培训,使他们很好的掌握正确的作业规程和操作流程。
1.2综采工艺的优缺点及注意事项
所谓综采指的是煤矿综合机械化采煤,即破、装、运、支、处五个主要工序都已经实现机械化,随着这种技术的日益简化,其应用也进一步扩大。这种技术和方法一般适用于煤层较稳定、顶板坚硬等环境下的长壁开采。综采工作面的优点是:安全系数高、产量高、劳动强度低、机械化程度高。综采工作面的缺点是:投入大、煤质不能保证、装备和回撤工作面难度大、推进工作面技术要求高。综采工作应注意的几个问题:①煤层倾角较大时支架侧滑的问题;②综采工作面过地质构造带的问题;③综采工作面过老巷的问题;④综采工作面收尾安全技术措施。
二、煤矿开采技术的选择
2.1适用综采技术
综采技术也就是综合性机械采煤技术,其具备有高产、高效、安全以及劳动强度低等诸多优点,但是该煤矿开采技术的价格比较昂贵,这也就对该综采技术的推广造成了一定的阻碍。要想让综采技术充分发挥出自身的煤矿开采优势,其不仅需要该矿井拥有良好的生产系统以及煤层赋存条件,还需要改煤矿企业具备有较高的操作管理水平。综采技术的应用能够在采煤工作的全部生产工序中都实现机械化的连续工作,并能够有效降低劳动幅度,提升煤矿开采的速度以及安全性。割煤工序作为综采技术中的一个重要组成部分,其所使用的采煤机主要有滚筒式采煤机以及创煤机两种。其中滚动式采煤机是为了适应采高的变化以及煤层顶底板的起伏所采用的双滚筒式采煤工艺,其无论上行还是下行,都可以借助于前滚筒来完成相应的割煤工作,并能够在滚筒旋转的抛掷作用下来把煤直接装入刮板输送机之中。刨煤机较之于滚筒式采煤机具有设备造价低、检修管理方便、容易实现自我控制等优势,并在薄煤层的机械化采煤方面得到了广泛的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆运煤工序主要包含的是采煤机割下的煤块的运输过程,整个过程包含了煤炭从工作面运出后经过各种形式运出的综采工作面。
2.2普采技术
普采设备的价格比较便宜,其只有综采设备的四分之一左右,但是产量却是综采设备的三分之一。此外普采设备还具备有推进距离短、形状不规则等特点,其对于地质变化有着非常强的适应性,工作面也容易进行搬迁。运用普采技术来进行煤矿的开采时,其也拥有组织生产容易的优势,因此在一些小型煤矿中得到了广泛的应用。
2.3炮采技术
在进行煤矿开采的过程中运用炮采技术,其具备有资金投资少、操作技术容易被掌握以及适应性强等优势,但是运用炮采技术来进行煤矿的开采时,其生产效率低下,劳动条件也相对较差。因此在急倾斜煤层或者一些技术构造相对复杂的煤层中也就广泛应用到了炮采技术来进行煤矿的开采工作。
三、煤矿开采中掘进支护技术的应用
煤矿的掘进工作是煤矿从开始到结束、从开拓到开采全过程的工作。从目前的发展来看,大多数矿区对开采中的掘进支护技术重视度不够。掘进支护方式多种多样,采用哪种支护方式更加合理,值得我们进行深入的探讨和分析。
(1)直接破顶法。直接破顶法通常都是利用掘进机直接冲击断层的顶部,需要保留下来性能相对来说比较稳定的顶板围岩,然后利用锚网完成对它的支护工程。如果顶板岩石的硬度在5m以下,落差满足小于2m,这一类演说家相对来说比较脆弱,在开始采矿工程后经常发生碎裂的情况,这就导致掘进支护工作不能继续进行下去。除此之外,如果有很大的坡度存在于实际开采工作中,通常也使用直接坡顶法来进行支护。
(2)后退卧底法。在具体的掘进过程中,如果有下移问题存在于巷道的断层中,为了安全能够得到保证,在进行支护的时候可以选择后退卧底法。如果巷道断层的落差不大于2.5m,断层依然保持坚固的状态,这时可以使用的支护方法有锚网的方式,巷道的稳定性在一定程度上得到了提高。一般情况下,在进行围岩支护工作的时候掘进机向后移动的路程大约为15m。
(3)临时支护u钢法。在进行支护工作的时候,如果断层的落差非常大,岩石破碎活着垮塌的情况非常容易发生,这就在很大程度上威胁到了安全施工。对于这样的的施工情况,最佳的支护方法是用u型钢架对断层做临时I生的支护,在操作上要把u型钢架和锚杆支护进行有机结合,锚杆支护要保证具有适合的倾斜角度。此外,需要对围岩进行加固,用以保护临时支护具有足够的强度。
(4)实例应用中的其它因素分析。要达到在复杂条件下使煤矿开采工作最大程度进行,截齿、综掘机等的选择也非常重要,只有处理好每一个细节问题运转机制才能处于高效、快速的状态。具体来说,在选择截齿的时候要把耐磨强度高的截齿放在优先位置,它的优点是相对其他来说速度比较快,同时对截齿产生的磨损程度也能够降到最低。当岩石的硬度超过一定范围,为了不对截齿产生太大损坏,就选用爆破的方法,在进行爆破时候要保护好综掘机。在对综掘机进行选择的时候,要结合实际的工况条件,对机器本身的紧凑程度进行考虑,对煤矿岩石的强度进行考虑。
结束语
随着我国煤矿行业的不断发展,其市场竞争也变得越来越激烈,因此说煤矿企业要想获得持续的发展,就必须提升自身的煤矿开采技术以及掘进支护技术,来提升自身的煤矿开采效率以及开采安全性。该文就现阶段煤矿开采技术以及掘进支护技术的应用现状进行了简要阐述,希望能够为相关煤矿企业提供一些理论上的帮助。
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论文作者:李建平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
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