关键词:掘进巷道;支护技术;措施
煤矿的支护技术直接关系到采煤工作的安全、效率和机械化水平等方面,在井下采掘生产中占有重要的地位。但是由于煤矿掘进工作过程中存在着无法避免的因素,影响实际的支护工作,进而导致煤矿整体的结构稳定性存在问题,从而对煤矿的开采工作带来极大的阻碍,所以这就需要相关的技术人员采取合理有效的措施,来提高煤矿掘进支护工作的实际工作效率,可以有效的避免井下采矿事故的发生,是保障井下安全作业行之有效的办法。
1 支护技术的发展历程
煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。我国煤矿于20世纪50年代开始在岩巷中使用锚杆支护,至今已有半个多世纪的历史。锚杆支护经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。早期的锚杆主要是机械锚固锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、端部锚固树脂锚杆、快硬水泥锚杆及管缝式锚杆等。这些锚杆支护强度与刚度低,支护原理上仍属于被动支护,只适应于简单地质条件。对高强度锚杆支护技术是由澳大利亚引进的锚杆支护技术。近年来为了解决深部及复杂困难巷道支护难题,又开发出高预应力、强力锚杆支护技术。不仅重视锚杆的强度,而且更重视支护系统的刚度,特别是锚杆预应力的重要性,真正实现了锚杆的主动、及时支护,充分发挥了锚杆的支护作用。
2煤矿掘进支护发展现状
随着煤矿开采强度与范围显著增加,巷道布置出现了以下发展方向:一是在巷道层位方面,永久性巷道从岩巷向煤巷发展,以提高掘进速度,缩短建井周期;放顶煤开采技术的广泛应用,使得回采巷道从岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展。二是在巷道断面形状与大小方面,拱形断面向矩形断面发展,以提高掘进速度与断面利用率,回采巷道有利于采煤工作面的快速推进;小断面向大断面发展,以满足大型采掘设备与高开采强度的要求。三是在回采巷道数量方面,单巷布置向多巷发展,以满足高瓦斯矿井及大型矿井运输、通风的要求。四是从巷道赋存条件方面,埋深从浅部向深部发展,简单地质条件向复杂地质条件发展。所有这些发展趋势都增加了巷道支护难度,对支护技术提出更高、更苛刻的要求。
3 掘进支护的常见问题
就我国煤矿掘进支护而言,其出现虽然比较早,然而由于多种因素影响导致在支护施工方面的机械化发展仍旧比较缓慢,机械化程度无法使实际支护工作需求得到较好满足。就目前实际支护施工情况而言,很多情况下仍选择悬臂式挖掘机,该机械设备在实际应用过程中需要相关工作人员在地下矿井中实行空顶支护,否则将无法开展支护工作,并且该机械设备在实际应用中还需要工作人员携带锚杆设备,而这种情况下不但会导致施工工作效率受到一定程度影响,并且对工作人员人身安全造成严重威胁,很很容易导致安全事故出现,造成较大损失。
在煤矿巷道的掘进施工过程中,很容易受到地理环境的影响,所以施工人员应充分考虑地质构造的客观因素,不仅要对顶板支护技术加以了解和熟悉,还要根据施工面临的实际情况采取措施,将技术改进以适应实际客观情况。不同的煤矿周围的地形地质有所不同,在地质适合或有利于掘进施工时,可适当加快煤矿巷道掘进施工的进度。而地质构造的变化严重影响煤矿巷道掘进施工的质量,尤其是在施工过程中遇到褶曲断层的地形结构时,由于其煤岩的厚度变化很大,所以对煤矿巷道的掘进施工有很大的难度,会使掘进施工及支护的稳定性降低,还会导致煤矿巷道的坍塌和跨落现象,造成施工的安全事故。
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4提高煤矿掘进支护质量的措施
4.1 加强支护安全质量管理
为了提高巷道支护技术的实际应用水平,首先需要煤矿企业的相关管理人员认识到煤矿顶板管理工作的重要性,将监管责任落实到各个部门和各个负责人,每个单位需要有专业的技术人员提供技术支持,企业需要建立健全相关规章制度,保障管理工作的有序进行。同时,需要加强矿井地质的勘探工作和矿井压力的观测工作,采用建立数学模型等方法掌握地质和矿压规律,从而科学地进行巷道顶板的支护结构设计。对于安装好的支护设备,需要定期检查,一旦发现失效的支护架,需要及时更换,支护架在材料方面需要符合相关规定要求。另外,还需要加强对作业人员的教育培训。
4.2积极更新相关机械设备
在煤矿掘进支护工作过程中,支护设备属于基础保证,同时也是影响支护工作的关键因素,因而为能够较好应对支护工作中存在的问题,首要任务就是应当更新支护机械设备。煤矿企业内部领导及管理人员应当对掘进支护机械设备的重要性加强认识,在设备选择及购进方面投入更多资金,从而配备高质量掘进支护设备,保证所选择机械设备能够与地下复杂环境相适应,以便使煤矿支护工作能够得以更好开展,防止由于设备问题而导致出现安全事故。另外,在实际支护施工过程应当依据实际情况选择合理机械设备,应配备多种类型机械设备,保证各种机械设备类型均齐全,避免设备单一而造成安全问题出现,同时还应当对机械设备及时进行更新,使支护工作效率能够得以提升,降低安全事故发生率。
4.3永久支护方案的应用
如果矿井巷道使用年限符合相关的标准与要求,可以考虑进行混凝土制永久性支护。通常情况下,煤矿施工技术人员为了能够有效保证巷道附近地质岩区的稳定性,需要采用相关的防护措施对其进行防护。主要包括锚网喷支护以及料石碹支护等。在进行混凝土喷射支护的前期,需要认真考虑施工过程中的安全问题。在进行混凝土喷射的过程中,首先,要选择合适的距离,这样才能够有效完成喷射的整个过程,充分发挥出喷射的效能。其次,在煤矿挖掘的后期,需要将临时锚杆给出,完成好相关的安装工作,完成周边混凝土少量喷射。在进行再次喷射的过程中,需要将混凝土的喷射厚度加厚,使其能够达到相关标准的要求,最终提高整个喷射的效率。
5结束语
掘进支护中要充分保证顶板支护的安全性和可靠性,这样才能保证煤矿开采工作的顺利进行。但是在煤矿实际生产作业过程中,由于受到不同因素的影响,掘进支护出现问题,导致安全事故发生,严重影响煤矿的安全生产。通过对掘进支护工作中存在的问题进行分析,因此需要因地制宜地选择科学合理的支护方案,保障煤矿的安全生产。
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论文作者:纪磊
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2期
论文发表时间:2020/3/16
标签:巷道论文; 煤矿论文; 锚杆论文; 工作论文; 地质论文; 顶板论文; 技术论文; 《工程管理前沿》2020年2期论文;