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摘要:随着我国科技的不断发展,很多传统领域也迎来了新的发展契机。以煤炭产业为例,在新时代背景下的发展历程中,诸多科技与技术的应用为行业的发展注入了新的活力。本文就煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用问题展开探析,就现阶段巷道锚杆支护方式暴露出的问题及相关的优化措施予以分析。
关键词:煤矿产业;掘进巷道;应用分析
前言:
煤矿资源,作为满足现代化经济建设快速稳定发展需求的关键,其开发使用的效率关乎区域发展能够达到预期。然而,在实际建设过程中,煤矿掘进巷道支护技术的运用效果并不理想,这与巷道围岩结构的软弱不稳定密切相关。为此,支护技术人员应对煤矿开发市场环境中支护技术的运用局限入手,以使支护达到预期的稳固要求,进而提高巷道掘进作业的安全性。如此,煤矿资源的开发建设就不会受到开采技术运用局限影响,进而推动涉及行业的健康稳定发展。
1.煤矿掘进巷道支护技术的应用现状
研究表明,煤矿掘进巷道支护技术的应用问题主要集中在两个方面,即锚杆支护与井下支护。其中,锚杆支护技术的运用局限体现在锚杆长度不够与应力作用范围受限。目前,为增加锚杆长度,技术人员将面临上部与相邻锚杆间中部围岩压应力下降的问题。此外,要想满足当前煤矿掘进巷道支护稳定性的需求,锚杆长度增加会导致预应力结构失效,进而对支撑应力场造成影响。由此可以看出,要想实现巷道掘进支护运用锚杆长度与间排距的控制目标,将对支护结构的作用效果造成影响,研究人员应利用先进的技术手段进行优化。对于井下支护技术的运用局限,同样体现在锚杆支护上。此过程,技术人员主要运用悬吊理论,将巷道顶板较软岩层悬吊在顶板较稳定的岩层上,进而保证软弱岩层结构的稳定性。如此,就能使矿井巷道的支护技术运用达到预期。但此方法仅适用于煤层较薄的支护环境,在厚煤层环境中无法发挥出应有的作用价值,存在一定的局限性。故而,技术人员应在对以往采用掘进巷道支护技术进行优化的基础上,采用更多的技术方法满足不同煤矿建设环境所提出的稳定建设需求。
2.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用
悬臂煤矿掘进巷道锚杆支护方式随着煤矿领域的不断发展,与之相匹配的技术与设备也在不断的发展与创新。就锚杆支护方式的应用而言,悬臂式巷道锚杆支护技术的应用首当其冲。该技术的应用多见于大规模的国有煤矿,与传统的悬臂巷道掘进锚杆支护方式,当下悬臂掘进巷道锚杆支护技术的发展更为先进与安全。其主要构成有可伸缩带式输送机、悬臂式掘进机、转载机以及单体锚杆钻机等。在实际的应用过程中,该技术占据着重要的地位与作用。随着相关技术的发展,我国自上世纪八十年代引进的掘进机型难以满足实际需求的掘进效率。我国自主研制的EBJ-120TP型掘进机,不仅更为高效且操作简便安全可靠,目前已经具备取代引进机型的能力与条件。
采掘合一巷道锚杆支护方式采掘合一巷道支护方式的应用优势在于,其可以保证掘进工作与采煤工作的同时开展。与此同时,其对于采煤效率的提升也至关重要,这在当下煤炭企业间的竞争中具有十分关键的现实意义。该技术的应用可有效的作用于短壁开采以及矩形断面双巷掘进中。在采煤掘进技术的应用过程中,主要应用有间断式以及连续式两种运输方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆前者主要依托的设备有采煤车、锚杆钻车、胶带输送机、给料破碎机、铲车等。而后者在应用过程中主要依托的设备有锚杆钻车、连续运输系统等。
煤矿掘进巷道锚杆支护方式如何有效的提高锚杆支护技术以及巷道掘进技术的有效融合,其在当下锚杆支护方式的广泛应用背景下,已经成为煤矿开采企业的普遍共识。而为了有效的保证掘进速度,锚杆钻车的应用便是在此背景下,于传统采煤机的基础上进行创新的。摩阻锚具的应用原理在于对楔形磨具的利用,通过预应力的作用将钢材进行“挤紧”继而达到锚旋的作用。该方式的主要特点在于应用简便,且盈利损失较小。机械锚具则是通过机械加工的方式将钢材的端部进行处理,通过一个适合锚碇工作的环境的素材,促进预应力钢材逐步形成锚旋。
3.煤矿掘进巷道支护技术的应用控制策略
通过及时支护,并对锚杆施加充足的预应力,以使其能够以科学合理状态进行扩散。
锚固长度,应尽可能以全长为锚固增加对象,以提高锚杆对巷道围岩离层与错动问题的敏感度,进而及时有效的对巷道各种变形进行抑制。由于锚杆支护时的预应力大小会对实际的煤矿掘进巷道支护效果带来直接影响,因此,在设计工作中,应结合实际情况对锚杆的预应力进行设置。
混凝土的永久支护技术,其运用也是增强掘进巷道围岩支护效果的有效方法。首先,永久支护技术人员应对煤矿周边的环境进行实地勘察,即在明确围岩结构自身承受力的基础上,使支护技术运用起到事半功倍的效果。其次,技术人员应对混凝土锚杆进行喷射处理,并选用对应型号的喷射装置来保证喷射作业的均匀性。对于混凝土的调配,应将每米水泥用量控制在400kg以上,并通过充分搅拌来保证其性能质量。再次,为保证喷射效果,应对锚杆进行反复喷射以达到永久支护的规范标准要求。控制好混凝土喷头与喷射面筋间的距离,以保证锚杆作用于实践的质量效果。最后,永久支护效果的达成,还要对喷射混凝土进行养护,即在持续28d的条件下,结合混凝土所处的温度与湿度环境完成洒水处理。如此,就可使混凝土以良好状态完成凝固,并保证围岩稳固效果不受影响。
单体液压支护结合铰接顶梁支护技术控制,先要将柱子安装在铰接顶梁的中间区域,并控制好支护间距来满足煤矿掘进巷道的支护密度需求。这里的支护间距,应设置为1m。此外,由于单体液压支柱较为独立并不利于支护整体性的控制,因此,支护技术人员应通过固定处理来保证稳固效果达成。具体来说,就是采用钢筋网,其不仅能够加固单体液压支护,还能强化煤矿掘进巷道围岩的抗裂能力。值得注意的是,为避免单体液压支护与铰接顶梁支护技术运用后出现漏液问题,应增加监督管理力度,即通过定期检查支护作业情况来规避不稳定问题的发生。检查作业内容,就是对出现问题的液压柱进行定期更换处理,以强化巷道掘进的支护安全性。对于出现的漏顶问题,应将柱子与单体液压支柱结合起来以强化漏顶问题的预防处理效果。
管棚支护技术控制,首先,将管棚工作室设置在煤矿巷道断面上,并通过挖设管棚空洞来提高工作室的固定效果。此过程,技术人员应将围岩作为基础,即根据实际作用情况进行稳固处理。其次,对于木质、金属以及钢筋混凝土的支架形变问题,应通过控制其影响程度来保证整体支护效果。最后,对于不同材料的支护操作,应采用相应的处理方法,以使材料使用达到预期目标。如金属支架,应通过防锈处理来提高支架结构作用的稳定性。
结语:
随着相关技术的不断发展,煤矿掘进巷道锚杆支护技术已经具备了较高的应用价值。但是受制于很多现实因素的影响,在实际的应用过程中仍旧暴露出很多的不足,这对于现代化高效率矿井开采的发展而言显然是不够的。所以继续加强煤矿掘进巷道锚杆支护技术的发展与升级,不仅是每一位从业者予以关注的问题,同时也是整个行业发展需要切实解决的难题。
参考文献:
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论文作者:张德华,殷召亮
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/20
标签:巷道论文; 锚杆论文; 煤矿论文; 技术论文; 围岩论文; 效果论文; 技术人员论文; 《防护工程》2019年第3期论文;