摘要:在我国快速发展的过程中,挖掘施工是指在煤炭采矿工程施工过程中,对地下巷道进行有规划的挖掘施工操作,通过采用一定的施工方法与措施对煤层与周遭岩体进行破碎操作,进而形成巷道空间,然后在巷道空间开展相应的支撑保护工作,实现稳固畅通的巷道,为煤炭的开采运输实现畅通的通道路径。
关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术
引言
煤矿巷道掘进与支护作为煤矿开采的核心环节,受施工环境、设备与技术影响存在很多问题。挖掘施工属于实践操作,更多的是针对煤矿采矿施工,让地下巷道实现挖掘与规划目标。巷道空间要以周边煤层与岩体为基础,通过支撑保护巷道空间,从而为煤炭运输与开采提供有效条件。
1煤炭采矿工程巷道掘进锚杆支护技术影响因素
1.1巷道围岩强度
为实现有效的巷道保护支撑,直接面对的就是巷道围岩坚硬程度问题。如果围岩强度可以实现随着锚杆支护支撑作用不断增加时,可以实现支撑力度的不断增强。主要考验围岩对地质应力的载荷能力,如果围岩的载荷能力良好,在地应压力过大时,也会使得顶板的位移变化较小,实现较好的支撑保护作用。因此,煤炭采掘巷道的围岩掘进锚杆支护技术应用过程中,必须着重考虑围岩的强度问题。
1.2地应力
矿山压力的作用会对煤炭开采造成一定的危害,比如围岩变形断裂或挤压巷道,挤压使得岩体离散或位移、煤层被压松、人工支撑物挤压变形或断裂,甚至出现岩层及地表位移或塌陷事故的发生。由于矿山压力作用,使得围岩、煤层、各种人工支撑及填充物进行力学挤压作用的现象统称为“矿山压力显现”。矿山压力显现对煤炭开采工作的危害性很大,如果处理不当会造成施工安全事故,甚至是人员伤亡。为有效控制矿山压力显现,在煤炭开采作业时要进行工作面支撑保护及采空区处理操作,实现对围岩变形与应力场改变进行有效的控制,实现安全作业。现代主流回采工作面支撑保护手段就是控制好顶板岩层,因此,将工作面支撑保护与采空区处理统称为顶板管理的支护技术。
1.3巷道断面形状及其尺寸
在煤炭采矿工程巷道掘进施工过程中,需要对巷道四周的围岩应力进行支撑与调整,在这一过程中,巷道掘进施工过程形成不同的断面形状会产生不同的应力分布,因此要对断面的形状进行合理控制,使其对应力分散起到较好的作用。
2煤矿巷道掘进的施工方法
在对采矿工程巷道进行施工掘进时,可采用钻眼爆破法。具体来说,在地下巷道进行施工规划设计,运送多台煤电钻进行施工准备。在施工过程中要重点考虑施工技术及具体的施工组织,以实现良好的炮眼深度掘进。在利用煤电钻进行掘进时,要结合实际开采煤层的厚度情况,充分考虑炮眼之间的距离。施工技术人员在前期平面施工图中,对掘进炮眼进行科学合理及精准设计。同时,要结合巷道的实际情况对开采过程中的场地进行炮眼精准定位,在定位过程中要遵循一定的原则。众所周知,煤炭层与岩巷道类似,基本特质较软,因此,在对其进行挖掘时,应采用单向掏槽方式较为适宜。随着掘进的深入,遇到程度较深的炮眼时,要视具体情况而论。如果炮眼的断面相对较小,较为常用的是复合式掏槽方式掘进;如果存在软煤夹层,此时需要施工技术人员要在软煤带中进行布置掏槽,正常情况下,布置 3 个掏槽眼且倾斜角度处于 60°~90°;如果软煤层断面较为狭小,建议不进行设置辅助炮眼操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在钻眼爆破实现顺利掘进,并实现实际开采煤炭资源时,需要注意的是装煤环节。装煤环节是一项费时费力的复杂工作。具体来说,在实际施工现场,通常采用 ZMZ型装煤机进行装煤作业。之所以选择该类型的装煤机器,主要在于其通过履带行走的方式运输原煤,具有较好的灵活性、高效性及持续性的优点,较为适宜在掘进断面进行运输作业。
3煤炭巷道锚杆支护技术应用
对锚杆支护区域的围岩进行保护,对该区域围岩出现裂纹变形及破碎离层进行控制是锚杆支护的主要作用。通过锚杆支护技术的实施,使围岩在锚杆支护区内尽量保持完整,并具有良好的稳定性。同时,利用锚杆的支护实现对地质应力的分散载荷,使其扩散到较远的位置。1)解决软岩回采巷道支护问题。首先对支护网或喷层进行刚度支撑的强化,对薄弱部位要进行增加锚梁支护操作,以实现大幅提升围岩表面支撑约束能力的要求,实现对巷道破碎区纵向延伸的最大程度限制。在实际情况较为复杂时,可以进行二次支护操作,实现支撑保护的强度,同时还可实现支护网或喷层的相对柔性操作,一旦出现围岩发生变形或破裂的紧急情况时,可实现将围岩能量进行释放的功能,降低危险发生的概率。2)使用配套的锚杆支护体系。为实现良好的支撑保护作用,在巷道掘进的锚杆支撑保护体系之中,要对使用的螺母质量及精确程度进行严格把关,在一般情况下,要将普通螺母更换成锚杆专用螺母,实现整体抗压能力的提升。3)对锚杆托板进行加厚处理。为避免出现托板变形而引发施工事故,在实际施工中要对锚杆托板的强度进行增强处理,使得托板的抗变形能力要在实际承受压力范围以上,提升巷道的实际安全性。4)采用动态监测技术。在煤炭工程巷道掘进锚杆支撑保护技术使用过程中,可以采用动态监测技术,通过实时监测发现锚杆技术的实际应用中出现的问题及薄弱环节,通过现代的检测技术手段对环节进行精准定位,实现支撑强度提升与工程施工的安全性。
4保水开采
保水开采有什么意义呢?根据资料显示,我国每年采煤破坏地下水22亿m3,这个数字触目惊心。
有矿井,就有矿井水存在,在以往的开采过程当中,人们往往是把矿井水随意丢弃、外排,造成了非常大的污染,影响了植被的生长,污染的土地的质量,造成庄稼减产,给当地居住的人们造成了很大的伤害。保水开采的目标就是保护水资源,使煤炭开采对矿区水文环境的扰动量小于区域水文环境容量。研究在开采后上覆岩层的破断规律和地下水漏斗的形成机理,从采矿方法、地面注浆等方面采取措施,实现矿井水资源的保护和综合利用。
在不同的矿区,不同的保水开采煤炭有不同的方法,在缺乏水源的地区,一定要以保护水资源为第一目标,要竭尽所能对水资源进行保护和充分的利用,在开采煤炭的同时,根据当地的需要同时进行水的开采;在不缺乏水的地区,要不污染水源为主要的防护措施;在开采煤炭的时候,必然破坏了水原始径流,从而造成大量的地下水排除来;采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通,形成大规模地下水降落漏斗,造成区域含水层水位下降,直接影响到区域水文地质条件。不注意保水情况下的开采煤炭,也会造成地表塌陷、沟泉水量降低乃至枯干,影响植物的生长,造成沙漠化的环境。
结语:
总之,采矿工程需要严谨的工作态度,煤矿井下设备维护保养的工作必须严格遵守制度,及时清除设备故障,保证安全生产,为单位、为祖国的发展尽应有的力量。
参考文献:
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[3] 杨海燕.采矿工程施工中不安全技术因素及应对措施[J].能源与节能,2017,(04):156-157.
论文作者:刘昕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/25
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