煤矿掘进巷道支护技术研究论文_李旭亚1,常合文2,李韶杰3

煤矿掘进巷道支护技术研究论文_李旭亚1,常合文2,李韶杰3

平煤股份八矿掘进五队 河南平顶山 467001

摘要:近年来,煤矿支护技术和设备发展迅速,各种支护技术和设备的应用水平也是参差不齐,所以应加强对煤矿支护新技术和新设备的研究,合理利用支护技术确保开采作业安全进行,并降低支护成本,提高企业的经济效益。

关键词:煤矿;掘进支护技术;应用策略

引言

随着社会生产力的推动,煤矿生产也取得了很大的发展成效。煤矿市场需求量不断增大,提高了煤矿生产企业之间的竞争压力,对煤矿开采程序、技术等进行优化引起了企业的重视。煤矿开采掘进是重要部分,利用支护技术提供安全保障,在很大程度上确保煤矿开采工作的顺利进行。但技术应用中也存在一定的不足,应对掘进支护技术进行研究,提高技术的实用性,取得更好的效果。

1煤矿巷道掘进施工技术的特点

(1)胶带传输是煤矿巷道施工中一大重要环节。煤矿传输胶带跟普通传送带是有很大不同的。它与普通绞车类传输相比,占有一定的优势的:它在传输过程中具有较高的稳定性以及较高的安全性;节省了较多的人力,并且在设施配件及电力上耗费较少;护理维修也简单方便。

(2)为了安全性的提高需要进行通风和防尘。由于在开采过程中很容易有大量有毒气体喷出,所以我们首先要做好通风措施,避免工作中出现任何意外。因此必须在挖掘过程中保持通风状态。有关通风方面的措施,大多数的煤矿都在采用通风机,而通风机选用时也要注意选择符合工作区域的机器,同时备风筒要选直径较大的。风筒位置摆放时要注意与作业区域的距离,防止漏风现象的出现,从而使风力减少,要有效的保障巷道通风性。通风机的操控尽量由工作人员来操控,这样能够保证运行稳定,能够按时达到工作要求并能及时对它进行测验。

粉尘是进行巷道掘进工作时难免产生的,粉尘由于通风机的作用迅速扩散到空气中。现在除尘的方法主要就是通过注水的方法,使空气及地面变得潮湿,另一种是通过使用通风机的方法。除此以外,不仅要做好除尘措施,还要做好个人防护,戴好防护面罩或口罩,然后要求工作人员及时进行粉尘检测,保证工作人员人身安全并确保工作正常进行。

(3)采用正确且有效的爆破方法。煤矿工在掘进工作中常采取的爆破方法是光面爆破技术。这项技术通过利用科学原理,引爆以后会将所设定的区域及炮点全部轰炸,从而使爆破的区域变成一个平面,降低了工作人员的工作量,也缩短了掘进进程。

2煤矿巷道支护技术要点

2.1锚杆支护技术

锚杆支护技术在当前煤矿开采中的应用比较广泛,对煤矿开采也发挥着很大的支护作用。锚杆支护技术是利用锚杆进行加固处理,主要将锚杆锚入巷道围岩中,使得巷道在锚杆的支撑作用下提高抗地压能力。锚杆支护技术并不仅局限于围岩的外部环境,从围岩的内部结构出发,对内部结构进行一定的变化,将围岩的内外相结合,共同发挥作用。锚杆支护技术在煤矿开采中的有效应用,可以形成一个稳定的支护体系,综合围岩周围的地质状况,对力学状态进行科学合理的调控,从不同的方向加强支护作用。

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锚杆支护技术的应用需要从设计环节进行强调,根据煤矿的地质条件与力学状态,深入研究地质力学变化,从而形成一个整体性的设计体系,为后续锚杆施工提供基础。在锚杆支护中,主要采用矩形断面,重点注意锚杆杆体的弹性形变,对锚杆进行相应的监督与管理,对发生变化的锚杆进行二次紧固,避免锚杆应力的降低不符合要求而造成的事故危险。在锚杆支护技术应用的过程中,还需要考虑顶板岩性、水、断层等因素,根据其不同的变化情况进行相应调整,使得锚杆支护可以与需求相适应,提高支护强度,避免冒顶事故的发生。锚杆支护分为金属锚杆、水泥锚杆等类型,不同的锚杆支护所发挥的作用也不同。随着技术水平的提高与技术的优化,锚杆组合支护技术得到了很大的应用,通过多组合锚杆进行优劣互补,提高锚杆支护技术的实用性,也加强锚杆支护技术的灵活应用。锚杆支护技术是一种积极防御的支护方法,操作方式简单,为煤矿开采机械作业的进行提供了很大的空间,其技术的应用成本不高,有着很大的优势,在当前煤矿生产中,应对锚杆支护技术进行大范围推广,促进煤矿开采更好地进行。

2.2管棚支护技术

管棚支护技术可以提高围岩的稳固性,保证巷道的支护质量与效果。管棚支护技术的应用有着一定的条件限制,其需要较大的作业空间,在防护空间内进行详细的支护作业。(1)管棚工作室的设置在巷道断面上,且挖设管棚空洞对管棚工作室进行固定。管棚工作室的设置需要以围岩为基础,根据围岩的实际情况沿着围岩进行科学调控;(2)在管棚支护技术的应用过程中,需要金属支架、木质支架和钢筋混凝土支架来处理支架的形变问题,避免一些支护形变对支护所造成的影响,进行有效的优劣互补。在管棚支护技术的实际应用中,需要对材料进行选择与管理,选择性价比较高的优质材料,保证材料的使用性能,提高材料的使用寿命。材料受外界条件的影响是比较大的,对材料进行相应的管理,可有效杜绝一些安全隐患。例如,木材支架在长时间浸水情况下,会发生腐烂问题,木材遇火也会引发严重的火灾,给煤矿开采造成较大的损失。金属支架也容易发生一些生锈问题,还有相应的混凝土支架也需进行养护,充分发挥技术的优势。在日常应用中,加强监督与管理,及时进行巷道的维修与养护,解决存在的关键性问题。管棚支护技术可操作性较强,且作业的限制条件较少,有着很大的优势,而且支护施工的成本不高,有利于煤矿整体开采工作的进行。

2.3联合支护技术

与单独支护相比,联合支护如果运用得当可以取得更好的效果。经常使用的联合技术是锚杆锚索的联合支护技术。在联合支护技术中,锚杆支护主要是利用锚杆等构件对围岩进行一定程度上的支撑,来提高对围岩应力等的承受能力。而锚索的作用则是将围岩本身主要的承载层与由锚杆支护所衍生出的承载层相连接,借此增大了承受应力的岩体面积,使得支护效果更加明显。锚杆锚索联合支护技术可以较好地控制顶板,起到良好的支护作用。在支护的设计过程中,要结合实际情况和技术水平设计好相关参数,提高支护的效益。

2.4单体液压支柱配衔接顶梁支护

煤矿巷道支护过程中,一般采用单体液压支柱配衔接顶梁,这种支护技术主要采用型号为HDJA-1200的金属衔接顶梁,在作业期间,放炮之后要立即挂上顶梁并且要插上水平销,在顶梁的防护作用下,设立钢筋网,建立单体液压支柱,在设立锚网时,锚网必须要紧贴巷道内岩面,搭接距离0.2m,每隔0.2m要用11号铁丝扭结。所有基本柱的初撑力不能小于90kN,如果发现漏液现象要及时进行修补或更换设备,确保支柱为全承载保护。一般情况下,将单体液压支护和金属衔接顶梁排成三排,将柱子设立在顶梁中间,每两排顶梁200mm~400mm之间穿插一个小木棍,防止出现漏顶现象。另外,还要结合矿区实际情况,增加穿杆数量,从而可以保证钢筋围岩表面混凝土的牢固性,确保施工的安全性。

结束语

综上所述,巷道掘进顶板支护技术对煤矿井下作业的安全性有着至关重要的影响,需加大研究力度,根据实际情况选择合适的支护形式,以此保证井下巷道掘进工程安全有序的落实。针对现阶段煤矿井下巷道掘进顶板支护技术应用中存在的问题,可做好技术准备,加强监督管理,减少巷道位移、变形破坏等问题,全面提高煤炭生产的安全性与经济效益,进而为煤矿企业的健康发展注入源源不断的动力。

参考文献:

[1]杨存清.煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析[J].山东煤炭科技,2016(8):3-5.

[2]傅京昱.煤矿支护设备与岩层控制技术标准体系研究[J].煤炭工程,2016(5):45-47.

[3]李怀玉.煤矿巷道支护技术的研究与应用[J].煤,2016(11):90-92.

论文作者:李旭亚1,常合文2,李韶杰3

论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/16

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