关键词:煤矿采煤掘进工作;高强支护技术的应用;研究
引言
随着我国经济的发展,很多的企业生产在不断的增加,需要使用的煤炭资源也在上涨,促进了煤矿开采业务的增加,而在煤矿开采工作中,为了提升开采的安全和效率,必须要加强对高强支护技术的应用。通过科学合理的制定高强支护技术的方案能够有效的提升煤矿巷道的稳定性,支护技术也能够发挥其作用,促进我国煤矿的开采效率和开采安全。高强支护技术是支护技术中非常重要的一种手段,对于地质条件比较特殊的煤矿开采地区具有良好的保护作用,因此,为了提升煤矿巷道的稳定性和开采的安全,必须要强化高强支护技术的应用。
1、高强支护技术概述
煤矿巷道采用高强支护技术,需要做好支护系统施工前的调研和设计工作,制定出科学完善的支护方案。在实际的煤矿开采作业之前,制定出主动的支护方案,合理提高支护锚杆的承载力和长度。一般情况下,对煤矿巷道顶板采用高支护技术,如果顶板重力载荷大于巷道支护系统的设定值,预应力锚杆则会自动施加反应的应力,从而更好地保证巷道围岩和顶板的稳定性,实现很好的支护效果。高强支护技术可以对岩层施加的应力进行抵消,可以更好地提高围岩强度,使得巷道结构更为稳定。在煤炭资源开采过程中,经常会面临复杂的地质情况,需要采用钢丝网、喷砼等支护办法来保证巷道掘进过程中的安全性。高强支护技术需要采用新型高强度的材料,多采用树脂描杆来对巷道进行支护,不需要投入太多的成本,锚杆的质量较轻,给支护材料的运输和安装带来便利,有着很好的技术经济性,所以,采用高强度支护技术可以更好地保证煤矿开采的安全。高强支护技术比传统支护技术有着更多的优点,具体表现在:1)利用高强度支护技术和材料,可以使巷道的岩壁和巷道侧壁更加稳定,具备的承载力得到进一步提升,对于保证作业人员生命安全发挥出重要作用。2)不需要投入太多的支护资金,也不会受到矿井环境和供电等影响的影响,具有很高的实用性。3)材料质量较轻,携带更加方更,支护材料的组装现加方便,有效地降低作业人员的劳动强度。4)煤矿巷道的使用寿命得到延长,不需要对巷道维护投入太多的资金,从而进一步降低煤炭开采成本,煤矿的经济效益相应提升。
2、煤矿巷道支护技术中的安全问题
我们国家大多数的煤矿都是地下煤矿,所以需要人工修筑巷道把煤块从地底运输到地面,煤矿井下巷道支护技术常见的问题有外力作用给支护带来的危害,地质条件较差的地区巷道的掘进速度就会降低,还有就是施工工艺带来的影响,在煤矿掘进的过程中,主要采取爆破法和锚喷技术相结合的形式,爆破就需要精确的布置炮眼的位置,这些都需要人工进行作业,在精准度上达不到100%,这些细微的因素将会影响锚喷支护的质量,光面爆破是锚喷支护的重要前提和基础。煤矿井下棚式支护有木支架、金属支架和装配式钢筋混凝土支架等。
3、煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用
3.1喷射混凝土支护技术应用
在煤矿开采中应用高强支护技术是对煤矿开采过程的保护,其中,喷射混凝土支护技术是高强支护技术中非常重要的一项,对于煤矿巷道和岩层有着非常好的支护效果。喷射混凝土支护技术是通过喷射水泥包裹砂浆和干式混凝土的形式进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该技术是将喷射的混合物在压缩空气的作用下,将混合物喷射在煤矿巷道和岩层表面,让混合物对煤矿巷道和岩层起到加固作用,从而提升巷道和岩层结构的稳定性,确保煤矿开采安全。干式混凝土的喷射是先将混合物进搅拌在利用砂浆机进行混合物喷射,同时是对巷道和岩层的加固。无论采用哪种喷射混凝土支护方式都需要对煤矿开采区域进行勘察,详细记录下勘察的结果和各项数据,通过科学的计算,制定出科学的支护方案,从而提升煤矿开采的安全性和高效性。
3.2高强支护技术在采煤掘进中的应用
在采煤掘进作业中应用高强支护技术采用的是悬吊原理,具体做法是先对锚杆的直径、长度等予以确认,然后再对锚杆所具有的承载力、锚固力等予以确认,最后还要对锚杆的稳定性加以确认,并保证间排距和相关参数达到了设计标准的要求,在完成了上述准备工作之后,就可以利用高强支护技术进行连续的应力传递,降低垂向应力,减少掘进中的岩石变形,实现预期掘进支护效果。由于煤矿井下掘进作业环境具有一定的地质复杂性,不同矿井掘进作业环境会有所不同,所以高强支护技术在采煤掘进中的具体应用还要视煤矿采煤煤层结构和围岩岩层特性等实际情况而定,根据实际情况来制定加固巷道、增强顶板与围岩强度和承载力的支护方案。
3.3对联合高强支护技术的应用
联合高强支护技术,主要是应用于在利用喷射混凝土支护结构已经不能保证煤矿井下深部巷道完整性的情况下和在巷道有可能发生流动、移动和变形等的情况下,在这些情况下,利用联合高强支护技术具有重要意义。所谓联合高强支护技术,是对采用锚背支护和U型钢可缩性支架而联合形成的超高强支护体而言的,其支护体中的U型钢可缩性支架既可以适应矿井深部巷道的变形又能够控制巷道顶板及煤层结构侧向变形。联合支护技术经常用到的材料主要有金属网、钢筋网、塑料网以及木材、混凝土等,就煤矿井下深部巷道而言应用最广泛的当属钢筋网背板,在具体应用中是先利用同锚杆将钢筋网背板锚作用于矿井巷道顶板上,而后再与支护体中的U型钢可缩性支架联合使用,这样就组合成了一种高强支护技术联合支护体。
3.4高强支护在于破碎煤层中的运用
在煤矿资源开采中,为了提升与破碎煤层施工的稳定性,应该将高支护技术的运用作为重点。煤炭资源开采中,爆破技术会对巷道结构、周围岩层等产生严重的负面影响,所以,在与破碎煤层施工中应该及时对煤层进行支护,以保证煤炭资源开采的稳定性。而且,在爆破作业中,应该将煤炭爆破点作为核心,通过周边岩层不同程度影响因素的分析,进行松动岩层的加固处理,避免预破碎煤层形变以及松动的可能,提升高强支护的稳定性,为煤矿产业资源开采效率的提升提供支持。
结束语
在煤矿资源开采中,通过高强支护技术的运用,可以将煤炭资源的开采作为重点,及时认识到影响煤炭资源开采中字在的问题,针对煤炭资源开采工作的特点,进行煤矿资源开采工作的构建,以保证煤矿资源开采的有效性,为当前煤矿广产业的运行及发展提供支持。而且,在煤矿采煤掘进工作通过高强支护技术的应用,可以改变以往煤矿开采缺少安全性的问题,通过软岩巷道与破碎采煤等高强支护技术的运用,提升煤矿资源开采的整体效率,推动煤矿产业的稳步发展。
参考文献
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论文作者:张斌
论文发表刊物:《科学与技术》2019年13期
论文发表时间:2019/12/5
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