巷道掘进支护中常见问题与应对措施分析论文_张金勇,刘洋

巷道掘进支护中常见问题与应对措施分析论文_张金勇,刘洋

辽宁省铁煤集团公司矿建分公司 辽宁省调兵山市 112700

摘要:煤矿资源是我国重要的一种不可再生资源,随着煤矿技术的飞快发展和煤矿开采深度的不断加深,煤矿安全成为国家和社会关注的焦点,其中巷道开采的掘进支护成为煤矿开采的核心部分,但煤矿开采存在较多的安全事故,给井下作业人员的安全带来一定的隐患。为提高井下作业人员的人身安全以及作业安全,减少煤矿采掘事故带来的损失,在施工过程中增加防护的功能,本文就巷道掘进支护中常见问题进行分析并提出了应对措施,旨在保障井下作业安全可靠的进行。

关键词:巷道掘进;支护

1.巷道掘进支护的重要意义

巷道掘进支护技术主要是在采掘过程中为维护顶板安全而采用的支护手段,在井下采掘过程中占有重要的地位。就我国的煤矿企业而言,对支护的投入和建设是影响安全生产的头等大事,近年来的煤矿企业为经济发展提供了重要保障,通过煤矿采掘获取的经济效益显而易见,但在发展的同时往往容易忽视安全防护,造成矿难的发生,因此预防灾难的基本前提是做好矿井的安全防护,采用巷道支护技术预防和杜绝隐患的发生,对煤矿掘进来说,因地制宜的选择巷道掘进支护技术,可以有效的避免井下事故的发生,是保障井下安全作业行之有效的办法。

2.巷道掘进支护中存在的常见问题

受掘进技术和设备的限制,煤矿采掘过程中的支护技术尚不完善,施工过程中还存在较多的问题,在煤矿开采中布置的巷道存在较大的安全隐患,

2.1设备方面存在的问题

目前煤矿的井下作业多数已经采取相应的防控措施,但在煤矿掘进方面仍然没有完善的支护设备,受采矿技术和设备的约束,煤矿掘进的综合水平有待完善,部分煤矿企业为降低成本,未及时对井下巷道的支护设备进行更新,导致煤矿支护设备处于老化状态仍然运行。煤矿采掘中多数企业所使用的开采设备为摇臂式挖掘机,在开采过程中经过煤矿挖掘、人工锚固等作业,但在开采过程中并未对采掘流程采取相应的防护,为避免发生矿难应选择合理的防护技术。

2.2巷道结构存在的问题

巷道的不完善,阻碍着煤矿掘进支护技术的改进,巷道设计过程中多数从单一巷道向拱形巷道发展,但拱形巷道在很大程度上阻碍机械设备的顺利进入,传统的巷道呈拱形,但拱形巷道无法运输大量的煤矿资源,使用效率较低,受阻严重的巷道容易引发矿难,传统巷道断面小,大型采矿设备无法顺利投入使用,降低煤矿生产的经济效益。加上采矿工作繁重,传统巷道使用年限短,巷道不稳定,已经无法满足煤炭的运输工作,严重威胁作业人员的人身安全,因此多数企业采取的矩形巷道,既解决了通风的问题也减少了井下故障的发生。

2.3巷道布设类型的改变

伴随现代井下支护技术的不断发展,井下巷道掘进支护逐渐依赖井下生产地质环境进行相应的调整,以往单一型的支护方式已不再适用过去,为提升巷道的稳定性,巷道多开掘在稳定性良好的岩层中,这使得巷道开掘的成本高,巷道掘进速度缓慢。因此,近年来为适应日趋频繁的井下采掘交替作业,巷道开掘多采取煤巷布设的方式,这也使得其对支护强度的要求更高。另一方面,巷道断面形式与巷道断面面积也在发生转变,这给巷道的掘进施工带来了不少难度,传统的巷道掘进方式为爆破掘进,难以一次就达到设计要求的巷道断面形式,需花费较多人力物力去对巷道进行修缮,虽说近年来应用悬臂凿岩机在巷道掘进施工,但这也需要花费较多的时间去对巷道进行施工才能达到设计的标准。

2.4支护难度的提升

煤矿深部开采时代的到来,使得井下巷道掘进中所面对的地质环境日益复杂。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高应力、围岩破碎等问题使得巷道稳定性的控制难度激增,巷道在地下断层、陷落柱等特殊地质条件的影响下,巷道很多时候尚未完成有效支护便需要进行再次修整。另外,高地应力的持续作用,对井下支护体的强度也提出更高要求,一旦无法形成有效支护,极易造成巨大安全隐患,危及掘进面的作业安全。

3.解决巷道掘进支护中常见问题的主要措施

为提升井下深部掘进作业时的安全性,保证在高效开展掘进作业的同时,为作业人员安全提供持续保障,务必对深部掘进作业中易发的各类问题开展针对性探究,从而制定科学、合理的掘进防护措施为掘进作业的开展提供有效保障。

3.1提高对掘进支护设备的更新换代

高效功能强大的掘进支护设备是保障巷道掘进支护安全的必要物质基础。矿井管理者应注重对井下掘进支护设备研发,同相关科研院所进行联合,针对自身实际情况开展具有针对性的支护设备研发,从而替代原有落后的支护设备,提升支护作业的工作效率与安全性。此外,伴随现代科技通讯监测设备的倍增,矿方还应在井下掘进作业面布设先进的智能监测设备,从而对整个的掘进支护过程实现有效监控,一方面为后续相关作业的开展做后盾,一方面做到井下安全隐患的及时、提前发现,提升井下作业安全性。

3.2合理使用前探梁和液压支柱

煤矿掘进支护过程中可以运用前探梁的施工技术,传统的前探梁缺乏稳定性,加上人们对前探梁的忽视,在实际作业中没有使用物体进行加固,导致前探梁的固定性较差,因此可以在前探梁的支架处增加三根吊挂,校正支护工程,确保支护工程充分发挥自身的功能,增强桥梁的稳定性。在确定前探梁位置的基础上,调整间距,最好的设计是0.4m的前探梁距离,在设计巷道布局结构的对数据进行分析,确保清除巷道内的障碍物,保障前探梁的顺利移动。煤矿掘进支护中 顶梁的布置方式直接影响掘进支护的质量,选择单体液压支柱施工,可以达到顶梁特定的要求,在支护过程中,设计在1.5m的间隔距离,保障顶梁的垂直性;当进行放炮作业时,将支柱挂在顶梁上通过水平销加固,将钢筋网铺好再以水泥加固,用单体液压支撑顶梁,确保顶梁的坚固性。

3.3做好巷道支护管理

面对软岩回巷道的支护问题,必须增强喷层、支护网刚度支撑,在薄弱区域做好锚梁支护,这样才能最大程度的提高围岩表层支撑与约束力,最大程度的限制巷道纵向碎区延伸。当情况相对复杂时,可以利用喷层或者支护网进行柔性操作,如果围岩出现破裂与变形,可以释放围岩功能,减小危险系数。为了拥有良好的支撑效果,对于巷道掘进与支撑,必须严格把控螺母精度与质量,把普通螺母换成专用锚杆螺母,这样才能从整体上提高抗压能力。为避免托板变形诱发的事故必须做好锚杆托板强度处理,将托板抗变形能力控制在可接受范围,这样才能确保巷道安全性。在巷道掘进支撑中,通过动态监测,及时发现锚杆技术的薄弱区域和潜在问题,利用现代监测进行定位,这样才能不断提高施工安全与支撑强度。

结语

煤矿企业为取得利益最大化,减少在采矿过程中的掘进支护措施,为煤矿的安全生产埋下隐患,在煤矿行业全面提高的同时,引进先进技术和采掘技术,重视安全生产和杜绝一切安全隐患,是保障煤矿可持续发展的基础和前提。巷道掘进支护每个流程之间互相配合,加强完善,减少开采中发生安全事故,提高巷道掘进技术的整体水平,保障煤矿开采的顺利进行。

参考文献:

[1] 苏东怀.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施 [J].科技风,2014(01):70.

[2] 桂思虎.董博,桑广合.煤矿掘进支护中存在的问题及应对措施 [J].2014(09):186+193.

[3] 崔锐.煤矿掘进支护问题及应对方法探讨 [J].山西煤炭管理干部学院学报,2015(08):1-2+5.

论文作者:张金勇,刘洋

论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期

论文发表时间:2018/7/16

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