摘要:为满足实际生产生活对煤炭资源的需求,煤矿开采技术在不断更新,技术水平更高,可有效提高煤矿开采效率。煤矿开采施工环境特殊性强,受地质环境因素影响大,存在较大的安全隐患,如果开采过程管理不到位,很容易产生安全事故。为提高开采效率与生产安全,需要基于实际情况,结合地质环境特征,合理选择开采技术,并按照专业标准落实掘进支护技术,争取最大程度提高围岩稳定性,避免顶板塌陷问题的发生,促使煤矿开采行业的持续发展。
关键词:煤矿;掘进支护;技术
引言
煤炭是我国重要的基础能源和原材料,用于各个行业的工业生产和人们的日常需求。随着我国对煤炭资源需求的不断增加,煤矿开采范围及开采深度相继增大,开采的地质条件也越来越复杂。继而传统的掘进技术难以适应复杂的地质环境,无法满足煤矿企业的生产需求,导致煤矿生产效率大大降低。基于以上现状,我们应加大煤矿掘支护技术的研究力度,结合煤矿的实际开采情况制定相应的对策,进而确保煤矿巷道掘进的安全性。
1 煤矿掘进支护现状
近年来,煤矿坍塌事故频发,而出现坍塌的主要原因就是支护工作不到位,煤矿巷道在整个煤矿开采中具有重要作用,一旦巷道塌陷,轻则会影响煤炭开采工作的正常进行,重则会侵害采煤人员的生命安全。因此,煤矿巷道的安全性应处于煤炭工作的首要位置,随着煤炭数量的减少,煤炭开采的难度也在不断上升,煤矿巷道的支护工作不到位,使得煤矿巷道的安全达不到要求。在这种情况下,就需要不断发展支护技术以保证煤矿巷道的安全,但是由于煤炭企业的支护资金不到位,技术落后,使得我国煤矿开采中支护工作仍旧存在很多不足之处。
2 煤矿开采与掘进支护施工特点
煤矿开采受地质环境因素影响较大,尤其是遇到地质条件复杂的环境,煤矿井会随着开采深度的增加,对煤矿周边地质结构产生更大程度的破坏,对煤矿顶板岩性产生影响,使得矿井围岩所需承受的应力更大,开采掘进难度增加,且出现围岩失稳的可能性也更大,必须要有效落实支护措施。就以往煤矿开采施工情况来看,在掘进过程中经常需进行维修,产生更多工作量。主要是会因为煤矿顶板岩性稳定性差,结构松软度高,掘进过程中产生的应力对围岩性能产生较大影响,造成围岩破碎,增加了煤矿巷道建设难度,降低煤矿开采效率。同时,在顶板岩性破碎时,巷道顶底板还会产生一定程度的收缩性,促使巷道发生变形,为满足煤矿开采作业需求,需要在掘进过程中进行修补,很大程度上降低了煤矿开采与掘进工作效率。
3 煤矿掘进支护技术
3.1 合理选择综掘机的设备型号
在复杂地质条件下的煤矿开采过程中,相关人员应当结合开采煤矿的实际情况选择相匹配的掘进机型号,来确保煤矿开采的安全顺利开展,及提高煤矿的生产效率。在进行综掘机型号的选择中,技术人员可以参照设备的结构、生产性能、截割强度及设备故障维修率等相关因素进行科学选择。此外,在煤矿采集过程中,如果使用临时支护的话,还应确保掘进技术的安全性。
3.2 合理管理配套设备
在煤矿采集过程中,与掘进机配套的相关设备应合理管理,以保证掘进机的正常稳定运行。如在使用皮带运输过程中,遇到大角度长距离的掘进时,可以通过角度连续拐弯的方式来有效降低皮带机的损耗情况,进而提高系统的工作效率。此外,我们还可以通过在皮带尾部加装自动卸料系统设备,进一步提升整个工作系统的安全稳定性和高效性。
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3.3 锚杆支护技术要点
3.3.1 退后卧底法
退后卧底法为锚杆支护常用技术之一,多用于具有坚固#完整的上顶板断层,要求断层落差距离在2.5m以内,对围岩进行支护来提高其稳定性。在对围岩进行支护施工时,应先将总掘进后退,卧底前进,保证断层巷道中底部高度,促使其达到专业施工标准,对围岩进行有效支护,提高掘进作业综合效率。
3.3.2 直接破顶法
此种方法对煤矿掘进支护处理中的应用,即通过掘进机来对断层顶部进行冲击,将不牢固部位破除,仅留下稳定性高的顶板围岩部分,然后利用锚网索进行结构加固支护。其中,对于顶板岩石要求,如果落差在2m以内及硬度不足5,在掘进支护作业时就很容易因为强度不够而出现破碎问题,因此尽量避免对其进行支护施工。另外,煤矿井下掘进支护作业,经常会遇到较大坡度,为保证支护效果,可选择应用直接坡顶法处理,消除地质环境对掘进支护作业效率的影响。
3.4 对于不坚固的顶板岩层进行破除处理
破除不坚固的顶板围岩,这种措施也可以称其为直接性的破顶法。具体来讲,上述支护模式指的是借助掘进机来直接冲击某些断层顶板,针对其中牢固性较差的位置进行直接破除。在此前提下,顶板围岩就仅仅剩下了稳定性较强的围岩部位。如果条件允许,应当能够借助锚索网来实现上述的处理。对于整体性的顶板围岩来讲,应当将其限制在5以下的硬度系数以及2米以内的落差限度内。遇到特殊状况时,顶板围岩如果欠缺必要的韧性,那么将会迅速破碎,针对此类岩层就要运用坚固度更强的支护方式。从现状来看,直接破顶法有助于增强整个支护的坚固程度。
3.5 在进行支护作业时须要用到支柱
而支柱的稳定性,对于整个支护工程的稳定性与安全性具有重要影响,利用传统方法对支柱进行固定,并不能够保证发挥最大作用。在如今的掘进支护工程中,对支柱进行固定所用到的材料是∏型钢。除此之外,在进行支柱的排列时,还需要用先进的技术来进行合理布置,从而从整体上提高支柱的稳定性。在进行支柱的排设时,需要确保支柱与支柱之间的距离保证在一米,而支柱上方的前探梁之间距离要保证在30厘米左右。同时为了能够保证支护工程的正常运转,还需要对支护工程所在地点进行打扫,保证工程范围内没有其他杂物影响施工。
3.6 锚杆临时支护加U型钢技术
我国的煤炭分布一般都是原理地表,在开采中经常会有坡度和落差较大的断层,断层的出现使得整个的煤矿巷道不连贯,容易出现巷道塌陷#破碎等安全事故。在煤矿断层坡度较大的情况下,就可以利用U钢法来进行支护,但是U钢支护只能起到支护的作用,还需要与锚杆支护技术进行适当的结合,加固煤矿开采巷道,保证煤炭开采工人的生命安全。在锚杆临时支护加U型钢技术来进行支护操作时,需要将锚杆倾斜度控制在45°,这样不仅可以有效的增强支护效果,而且还能避免顶板破落现象的发生。
结束语
煤矿掘进支护技术对于煤矿的发展和建设具有重要意义,我国煤矿地势比较复杂,开采地势条件很恶劣,在开采过程中经常会出现断层#地下水等不安全因素,严重威胁着煤炭工人的生命健康。因此,为保证工人的生命安全,提高煤炭开采的效率,需要不断地研究和发展煤矿掘进支护技术。
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论文作者:孙勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/19
标签:煤矿论文; 围岩论文; 巷道论文; 顶板论文; 技术论文; 断层论文; 地质论文; 《基层建设》2018年第14期论文;