摘要:提高煤矿巷道掘进施工与支护技术能保证煤矿的安全生产,提高煤矿施工质量,促进煤矿事业的发展。此文主要是简单阐述掘进施工,同时对支护技术进行相关探讨,并提出相应的解决措施。
关键词:煤矿;巷道掘进;支护技术
煤矿巷道掘进施工和支护是煤矿开采的重要步骤,对煤矿的顺利开采有非常重要的作用。巷道掘进和支护技术对开采的专业性要求很高,这两项复杂的工作对工人的生命和煤矿开采有着根本的影响,要在思想上高度重视。为提高煤矿巷道掘进施工的工作进度,确保安全性和可靠性,要把地质构造和施工方法结合起来,严格控制掘进速度和位置,采用合适的掘进设备。
一、煤矿巷道掘进施工技术
通常对煤矿巷道进行掘进施工采用的是钻眼爆破法,而进行钻眼爆破法的时候需要同时使用到几台煤电钻,因此在具体施工过程中,施工技术和施工组织重点考虑的是炮眼的深度,而炮眼到炮眼之间的距离首先要充分考虑到煤层的实际强度,所以施工人员在对炮眼进行布置工作过程中,需要遵循一定的基本原则。此基本原则同岩巷相似,一般来说,在对煤进行掏槽工作时候,我们要考虑到煤的相关特征,根据它的特征来决定采取的是哪一种掏槽方式,我们知道煤的最主要特征是软,所以目前在对煤进行掏槽工作时,采用的是单向掏槽的方式。但是在遇到较深程度的炮眼时,不能采用单向掏槽的方式,因为较深炮眼的断面相对来说比较小,目前采用的主要是复合式掏槽方式。
煤矿巷道掘进机具有高效率以及安全等优点,因此被广泛用于破煤和装煤的作业中。我国目前主要是采用煤矿巷道掘进机对煤矿巷道进行施工的,在进行破煤以及装煤的过程中,利用煤矿巷道掘进机及相适应的运输设备,形成一套流水作业模式,这种方法可以克服传统煤矿巷道施工工程进度慢的问题,很大程度上提高了煤矿的生产效率。而与掘进机相比,连续采煤机的结构则显得比较特别,它的宽度比较大,一般主要采用的是横轴的切割方式,同时运用连续采煤机能够一次性把巷道挖出三米宽的长度,连续采煤机在国际中运用比较广泛,是用来采煤的主要机械设备。连续采煤机结合了掘进和回采工序,在施工作业中具有非常大的优势,比如它的投入资金比较小,但是经济收益非常高。连续采煤机的工作效率非常高,在很大程度上能够缩短矿井建设时间,提高煤矿生产速度,节省时间以及成本,创造出更高的经济效益。但是连续采煤机的整套设备重量太大,不能进行拆解搬运,因此它要下井进行工作就显得比较困难,一定程度上制约了煤矿的生产力。
二、存在的问题
2.1掘进施工工艺不合理
煤矿巷道掘进施工在我国煤矿行业发展的过程中积累了大量的经验,掘进主要采用钻爆法,这种方法的速度不快,对岩体的应力也会有很大影响。使用锚喷支护可以有效实现煤矿巷道支护,但是这种方法存在施工质量水平低的缺点。钻爆法的药量控制是个难点,药量不合理或者位置控制不当,就会影响了整个巷道的支护效果。
2.2地质构造异常复杂
煤矿巷道掘进施工要充分考虑地形因素的影响,支护过程中除了采用成熟的顶板支护技术,还要根据实际情况有所变化。煤矿周围地形地貌特点有所不同,在掘进施工中对地质条件发育成熟,支护条件较好的部位,可以适当加快施工速度。对巷道地质构造复杂、煤岩层厚度变化明显的部位要控制掘进速度,严格做好支护工作。
2.3安全支护技术不足
煤矿巷道围岩岩体经常会受到水的影响,岩体结构复杂、变形性较大,煤层的稳定性和可靠性较差,对掘进施工和支护技术的要求较高。掘进施工过程中,巷道受外在膨胀力的影响,容易发生位移或者变形,严重的位移和错位会损坏煤矿巷道,特别是煤矿巷道岩层松软区域。巷道掘进速度较慢和安全防护不足,不能满足施工进度要求。
三、煤矿巷道掘进技术的施工要素
3.1传输系统的选择
煤炭开采中通常使用的传输系统是绞车类传输。采用绞车传输是因为在使用的过程中稳定性非常高,所以能够保证煤炭开采的安全性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且传输操作相当简单,不需要大量的人员配置,从另一个层面上来看也降低了煤炭开采的成本。
3.2巷道掘进的通风与防尘
由于煤炭开采的过程中会有许多的气体,大多都是有毒的,对人体有害,所以煤矿巷道的通风是非常重要的。目前的话,在煤矿巷道内都会使用通风机来通风。在选择通风机的时候,要对煤矿巷道的具体情况进行分析,选择适合的通风机,安装位置也要谨慎的选择,尽量与煤炭开采的工作区域有一定的距离。通风机安装之后,要进行安全监测,保证安全运行。另一个关键就是防尘,在煤炭开采的过程中不可避免的产生一些粉尘,工作人员会吸入粉尘对身体产生危害。在施工的过程中除尘的方式通常会有两种,第一种是注水,让空气变得潮湿,第二种是可以通过通风机抽风除尘。同时煤炭企业要采取一些防护措施,保证工作人员的安全。
3.3爆破方式的选择
煤炭巷道的掘进需要以爆破的方式进行,爆破是一个危险性比较大的工作。如果爆破没有控制好,严重的会造成煤矿塌方的隐患。所以在火药量的把控方面必须要精确计算。爆破方式一般都应该选择光面爆破,这样爆破之后巷道就是会比较平整的,对巷道的掘进是非常有利的。
四、矿井巷道掘进支护
4.1巷道支护理论概念
煤炭开采的工作是我国一项以来比较重视的,大量的专家技术人员对于煤炭开采工作进行专业的、全面的研究。对于巷道掘进支护的研究在理论上有许多,例如:新奥法支护理论、联合支护理论、围岩强度强化理论等。这些理论在实际的施工过程中也起到了相对重要的指导作用。当然每一种理论在实际应用的过程中都有其要遵守的原则与标准,比如新奥法支护理论的标准就是必须要采取光面爆破、以固定的支护方式加固围岩。
4.2煤矿巷道掘进支护的方式
目前的煤矿巷道支护方式主要有四种,基本上根据支护对围岩的作用力方向区别的。这四种支护方式分别是:作用于围岩外层的形式,简单来说就是使用支架;第二种就是支护既作用于围岩外层又作用于围岩的内部,锚杆支护就是一个很好的例子;第三种是加固围岩,通过注浆的方式加固围岩来改变围岩的硬度;最后一种就是能够转变围岩的说受力状态。煤炭开采工作在不断的发展中不断的完善开采技术,几十年间的发展使得技术越来越成熟,尤其是锚喷支护技术在煤矿开采工作中最常用的一种支护技术。
4.3锚索支护技术
锚索支护技术也是一种比较常见的一种方式,采用锚索技术首先就要确定好锚索眼的置。根据巷道的大小,确定锚索眼的位置,标记出来。在锚索眼位置标记出来之后,应该确定下钻的角度和方向,各方面的准备工作做好之后就要选择锚杆钻机钻锚索眼,之后进行锚索安装。在安装的时候也是有一定的要求的,首先要对锚索的规格进行检查,是否符合施工的要求、如果都达到了施工标准就可以安装锚索。在安装4根锚索钢绞线以后,等十分钟之后在安装锚梁、托板,最后一个步骤就是张拉锚索,锚索张拉器与锚索相连的,拴上安全链,测试预紧力是否达到了标准。
五、结束语
煤矿巷道掘进施工与锚支护技术被世界各国广泛应用于煤矿产业中,掘进机与支护技术的应用,在很大程度上缩短了矿井建设时间,不仅能避免时间上的浪费,又能减少资金上的投入,降低了成本,进一步提高煤的出产速度,提高煤矿的生产效率,虽然在实际应用中仍存在着许多不成熟的地方,但是只要相关人员客观对待,并且采取相应的措施加以应对,就能促进煤矿事业的进一步发展。
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论文作者:赵振华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/6
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