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摘要:在现代采矿工程中,为了更好地确保采矿企业的效益,首先就必须确保采矿的安全。而在巷道掘进过程中,为了确保顺利安全的实施,就必须切实注重支护技术的应用,而这就需要掌握巷道掘进技术要点,并紧密结合实际支护的需要,针对性地确定支护的类型,才能确保整个采矿工程的质量和安全。
关键词:采矿工程;巷道掘进;支护应用
1煤矿巷道掘进施工方法
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。
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。
2采矿巷道掘进施工中支护技术要点的分析
为了确保整个掘进工程得以顺利实施,巷道支护工作是整个工程实施的关键所在。以下就几种常见的支护技术要点进行分析,在实际应用中,必须结合实际针对性地进行选取。
2.1临时性支护技术要点分析
临时性支护是为了满足巷道掘进的需要,在实际掘进过程中,经常需对巷道进行临时性支护。例如利用木支架在巷道进行支护时,主要是采取梯形的木棚子,具有质量轻和便于加工和安装的特点,所以其具有较强的适应性,而其缺点就在于强度低和防火性较差,因而其往往属于临时性的支撑,在服务不久之后就需要更换。再如,在利用金属支架进行巷道掘进支护时,主要是考虑到其不仅具有较强的强度,且便于拆装和重复使用,因而其既可作为临时性支护措施,也可作为永久性支护措施。但其不管是临时性还是永久性支护措施,均需紧密结合服务年限,对其背板材料进行确定,这主要是为了考虑成本的需要,所以木板主要用于临时性支护背板,而混凝土预制板则作为永久性支护背板。
2.2永久性支护技术要点分析
在做好临时性支护的同时,还需做好永久性支护工作。这就需要紧密结合实际需要,针对性地确定其支护的类型。常见的永久性支护技术主要有以下几种:
2.2.1锚杆支护技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这一支护技术因其有着较强的支护效果而得到了广泛应用,其经济性、快速性和安全性都具有较强的优势。常见的锚杆支护主要有顶板锚杆和煤帮锚杆,且其规格和性能的不同,使得其支护类型较多。例如复合玻璃钢锚杆,杆体材料主要是采取具有较高强度的玻璃钢,而内端头则以左旋麻花结构为主,其锚杆杆体的外部尺寸最大不超过26mm,因而在孔径28mm~32mm的钻孔中采用,且确保锚杆和岩石层面为正交,且最小的角度应大于75°,在安装锚杆时应紧密结合锚固剂对其搅拌的时间进行确定,且在安装过程中应确保一次性锚固到底,严禁存在中断的情况;
2.2.2预制钢筋砼支架。这一支护技术主要是利用混凝土制作支架,并在矿井内将其装配,确保梁柱接口的紧密性,所以其不仅具有较大的支护强度,且成本较低,但存在质量大和无伸缩性等方面不足。常见的主要有吊环式的前探梁,主要是在前面的临时支护措施下,采用3根吊挂前探支架,按照一定的长度和间距将其在巷道中平行布置,每一根的强度必须与吊环之间进行固定和匹配,固定点必须大于2个,并确保其紧固性,才能确保其支护效果;
2.2.3混凝土支护。主要是采取喷射混凝土的方式制作混凝土支架,并将混凝土支护和锚杆支护进行有机结合,从而更好地对围岩进行封闭和固定。所以在具体实施过程中,首先应科学布置喷射混凝土的设备,以确保施工的安全性和操作的高效性。当掘进之后,首先应安装临时性锚杆,并喷射薄层的混凝土,当喷射到设计的厚度后,应进行锚杆安装,再通过锚网喷射混凝土的方式,增加金属网强度,从而更好地确保整个混凝土支护效果。
2.3现代科学技术的应用
在做好上述工作的基础上,为了更好地确保整个掘进工程顺利的实施,作为采矿企业,还应切实加强现代科学技术的应用,从而更好地为确保整个煤矿掘进工程顺利的实施奠定基础。例如加强瓦斯在线监测系统的应用,对巷道内瓦斯浓度进行检测;加强通风预警系统的应用,及时掌握施工现场的通风情况,对整个通风系统的情况进行监控,并采取自动化报警措施,实现自动化与人工智能化的修复,才是巷道掘进施工安全的主要方向。此外,还应切实加强在线视频监控系统的应用,不仅要对施工现场进行监控,且要对各种支护措施的情况进行在线监控和分析,才能更好地满足采矿掘进工程施工的需要。
2.4联合支护技术
施工团队会根据煤矿的实际情况选择多种技术联合使用的方案。例如锚背支护技术与U型钢可缩性支架技术的运用。这种技术的运用不仅避免巷道变形现象的发生,还弥补了喷射混凝土支护技术的不足之处,使之成为超高强的支护体,安全性更高。另外,如锚梁网联合支护技术首先使用光面爆破技术进行掘进,然后进行初喷和打锚孔,然后使用锚杆、钢丝网和钢梁进行支护,并喷射混凝土,提高高强支护的稳定性,使支护固定,在煤矿巷道墙体较高的情况下,锚梁还需承受较大压力,从而保证采煤作业顺利进行。联合支护技术通常所使用的材料为混凝土、木材、钢筋网等,钢筋网背板是巷道支护中使用最多的,通过将其与U型钢可缩性支架联合,能够充分发挥出外部支护与内部支护联合的作用,巷道的安全性和稳定性更高。
结语
为实现对煤炭开采高效、稳健及安全的发展,不断提升煤炭的开采产量,在实际施工过程中必须做好巷道的掘进及支撑保护工作,安全的巷道不仅可以实现煤炭的及时运输,更关乎技术工作人员及煤矿工人的生命安全,因此,必须对巷道掘进及支护技术进行深入研究,实现安全生产。
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论文作者:孔德兵
论文发表刊物:《防护工程》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/31
标签:巷道论文; 技术论文; 混凝土论文; 炮眼论文; 采矿工程论文; 支架论文; 锚杆论文; 《防护工程》2017年第8期论文;