复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及运用论文_王兴

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及运用论文_王兴

河南省平顶山市天安煤业九矿有限责任公司 467000

摘要:煤矿掘进的支护技术是开采煤矿过程中的重要工作,尤其是在复杂地质下进行煤矿的开采,支护技术是必不可少的。为了保障煤矿开采的安全性,维持开采数量,促进社会的发展就要在开采煤矿的实际工作中,根据具体地情况使用支护技术,确保煤矿开采工作安全顺利进行。要不断提高采煤掘进支护技术,促进我国煤矿事业的发展。

关键词:复杂地质;条件;煤矿采煤;掘进;支护技术;运用

煤矿掘进的支护技术是复杂地质环境下,煤矿开采作业得以有序、安全进行的重要保障。不过,在煤矿开采掘进技术的应用中,要结合煤矿作业矿井巷道的实际情况选择合适的仪器设备,采取合适的支护方式才能达到安全支护的效果。在以后的工作中,我们应该不断提高煤矿掘进技术支护研究与实践,以进一步提高煤矿事业的发展水平。

一、复杂地质条件的煤矿开采环境分析

我国是一个历史悠久的国家,在长期的开采过程中经历了漫长的时间,并且其自身的地形是十分复杂的,所以就造成了开采的困难性。在这种情况下,一旦受到不稳定因素的影响,就会造成很多的问题出现。例如在开采过程中会出现岩性深度的变化,因为对开采需求量的进一步增大,所以造成煤层自身的地质结构或多或少的也会产生一定的影响,进而造成开采的困难性。又如煤层自身就具有不稳定的特点,加之一些外界因素的影响,也会在一定程度上影响到开采工作的安全性。

二、复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术应用问题

2.1地质变化的影响

煤矿开采作业是由地表到地层,由浅入深的一个过程,随着开采深度的加深,采煤作业的难度与危险性也会随之加大。

在煤炭开采作业中,水文地质结构会受到巨大的冲击甚至是破坏,尤其是封顶结构组织。所以在煤矿开采之前,要进行仔细的检查,要完成运钻、移钻及稳钻与打孔、装药、爆炸放顶然后再打孔,最后经后期处理。在放顶的时候,要选择合适的器具,否则会对放顶工作的有序开展产生影响。顶层的岩石在外力的作用也会咋鞥家开采掘进的难度系数。

2.2矿井巷道挖掘的影响

煤矿所在地的地理水文条件相对复杂,所以矿井的建设与掘进支护技术的实施具有一定的难度。在矿井内部受外力影响较大的情况下,煤矿会因为外力的加出现井道变形的现象。

通常下巷道的顶部与底部的板块变形最严重。所以,矿井巷道煤矿开采掘进支护技术的使用难度较大。菜外,在薄煤层开采作业中,因为开采巷道本身比较窄,所需仪器设备比较特殊,因此对采煤掘进支护技术实施的整体效果会产生影响。为了提高支护技术的使用效果,需要处理好矿井巷道的变形问题。

2.3技术、管理问题以及设备落后

随着社会经济的迅速发展,有效促进了煤矿行业的发展,与此同时,我国煤矿采煤的掘进支护技术同样得到了快速发展,但是由于起步较晚,相比其他发达国家依然具有一定的差距。在实际的煤矿采煤过程中,国外能够针对复杂地质条件,采用最为先进的机械化模式进行煤矿的开采,但是我国只能采用传统的开采模式,并且在技术、管理方面难以达到世界先进水平。此外,我国煤矿开采设备落后,促使煤矿区采矿难度增加,尤其是复杂地质条件下,开采难度更是几何倍的增加,并且我国的机械设备在科技方面并没有达到世界先进水平。诸如在半煤岩巷掘进时,一旦岩石硬度系数超过5,机械设备极易出现磨损情况,从而导致煤矿巷道掘进支护技术设备遭到严重的破坏,从而不利于煤矿采煤工作的顺利进行。

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三、复杂地质条件下的掘进支护技术应用

3.1掘进支护的直接破顶法

将煤矿巷道断层顶部进行破除的支护技术叫做直接破顶法,一般是使用掘进机直接冲击来实现,留下那些材质相对较稳定的顶板围岩,之后用锚网索进行支护。在实际的施工操作中要注意,如果顶板岩层的上下落差小于2m,那么由于其自身的脆弱性很容易在实际应用中发生碎裂,这时就不利于进行支护了。此外,直接破顶法支护还适用于掘进坡度较大的情况。

3.2退后卧底法

煤矿掘进中,对于存在的那些较为完整和坚固的断层上顶板,并同时满足两者落差在2.5m以内,就可以用支护的方法围岩。掘进机在实际施工时要遵循先后退再卧底的原则进行施工,从而确保断层巷道的指标符合相关的规范标准要求,继而保证煤矿掘进施工的安全可靠。

3.3锚杆临时支护加U型钢架法

复杂地质条件中经常会出现较大的断层,这使得在煤矿掘进中的危险性增加,很容易发生破碎,坍塌等问题。针对这种情况,使用锚杆时要使其倾斜角控制在45°以内,利用预紧力实现对围岩结构的加固,防止煤矿掘进施工中出现顶板破碎等问题。在实际施工之前,需要对锚杆支护的设计和施工要求做具体详尽的分析,其中包括对支护设计依据的分析,对孔位确定的研究和对锚杆支护施工安全方面的规划等。对以上内容进行充分考量后才可以开始支护施工的进行。

四、煤矿掘进支护技术的关键

为了保证在比较复杂的地质条件之下能够有效使用煤矿掘进支护技术,完成有效的掘进作业,必须科学合理地选择符合自身实际情况的支护技术,而且要选择综掘机的型号及截齿,对于这些比较细致的问题都应该更加注意和分析,从而最大程度保证支护技术发挥作用。

4.1选择合适的综掘机

根据当地复杂的地质条件及矿井的具体情况,经过综合分析和研究,要科学合理地选择综掘机,这对于煤矿掘进支护技术的应用来讲具有非常重要的意义。在选择合适的综掘机过程中必须从不同的方面进行综合考虑,从而可以有效保证综掘机能够满足支护技术的要求。综掘机的型号必须符合实际地质条件的切割功率,综掘机必须适应巷道的断面情况,综掘机的机型必须能够适应切割强度的转换,综掘机的机型能够适应岩层强度的不同,此外,综掘机的选型必须可以保证运行效率更加高,综掘机的配件质量一定要得到保证。因此,必须选择合适机型的综掘机进行煤矿巷道的掘进支护作业。

4.2截齿合理选择及应用

除了选择合适机型的综掘机外,截齿的选择也十分重要。综掘机截齿必须具备较高的耐磨性,而且强度也要比较大。采煤机截齿可以在很大程度上提高煤矿掘进的速度及效率,同时,强度较大的截齿能够保证自身不受到严重磨损和破坏。值得注意的一个方面是,综掘机的截齿自身具备一定的切割能力,使用综掘机的岩石硬度必须在截齿自身切割能力范围内,绝对不可以强行对岩石进行切割,可以选用爆破作业的方式,有利于保证综掘机设备截齿完好,延长综掘机的使用寿命。必须合理选择综掘机的截齿,从而保证截齿更加顺利地完成切割工作,保证开采工作可以更加稳定并且安全地进行,保证工程的效率及质量。

结语

当前中国煤炭企业发展迅速,社会生产生活领域中对煤炭资源需求增加,伴随而来的问题就是对于煤矿资源进一步的挖掘和开采。各种复杂地质环境影响了煤矿开采的进度和安全性。因此,增强地质层面的煤矿采煤掘进,落实支护工作过程中的细节部分,才可以确保煤炭合理且安全开采。

参考文献

[1]王元华.复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术及其运用[J].企业技术开发(下半月),2015(10):28-29.

[2]王延学.煤矿掘进支护技术应用分析—复杂地质条件下[J].能源与节能,2014(12):124-125.

[3]马天虎.连续采煤机在复杂地质下掘进和支护技术管理[J].科技视界,2014(7):289-291.

论文作者:王兴

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/3

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