摘要:随着社会经济的高速发展,煤矿开采成为衡量国家发展水平的重要标志,而合理的开采技术才能提高煤矿的开采效率,因此如何选择适合的开采方式和支护方式,是煤炭企业发展的重要保障,也是提高企业经济效益的重要基础。
关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用
1煤矿巷道掘进和支护技术
在开采煤矿之前,需要开凿一定数量的巷道来抵达煤层,同时为煤矿运输提供稳定的运输通道。煤矿巷道掘进和支护技术,就是针对煤矿巷道的挖掘和支护提供支持的技术。一般来说,其分为掘进和支护两个部分。
1.1 煤矿巷道掘进技术
当前煤矿掘进施工大多数使用的是直眼掏槽与斜眼掏槽组合的方式,如果煤矿巷道掘进期间存在软岩夹层,工作人员必须处理好掏槽,并且将其控制于45~90°间,如果炮眼断面相对较大,就需要增加辅助眼,让煤矿巷道质量更加标准规范。在煤矿巷道掘进期间,掘进机已经广泛用于破煤与装煤施工中,使用掘进机设备生成流水性掘进施工框架,最大程度地提高煤矿生产效率与巷道掘进施工进程。除此之外,还应用了采煤机,利用横轴切割等形式,连续采煤,以此拓展煤矿巷道宽度。它整合了掘进工序和煤矿回采,有着明显的施工优势,并且资金投入小、采煤效率高,能有效节省掘进施工时间与成本,改善生产效率。
1.2 煤矿巷道支护技术
当煤矿巷道的掘进出现围岩不稳等影响巷道稳定和安全的问题时,需要采取相应的支护技术来支撑整个巷道,从而防止巷道围岩遭到破坏,保障巷道的安全及稳定。就目前来说,我国煤矿巷道支护方式主要有砌碴支护、棚式支护、锚喷支护,注浆加固和复合支护等形式。而在煤矿巷道支护技术方面,由于我国煤矿巷道中软岩占比极高,因此主要是针对软岩巷道采取锚杆支护技术。
2 煤矿巷道掘进和支护技术对采矿工程的重要性
不管是掘进还是支护,其目的均在与保障煤矿巷道的安全与稳定,并为煤矿开采作业提供高效、稳定的运输通道,确保开采效率的同时,防止安全事故的发生。不过,要想实现这一目的非常困难。首先,地下环境较为复杂,在掘进时必须要依靠合理的掘进技术来保障掘进效率和质量。其次,煤矿巷道中存在大量软岩,这些软岩会严重威胁巷道的稳定与安全,需要利用锚杆支护等支护技术来对巷道进行有效支护,从而防止巷道发生崩坍、破坏等问题。因此,煤矿巷道掘进和支护技术是采矿工程中必不可少的重要技术,不但可以保障煤矿巷道的安全稳定,从而确保采矿作业的正常进行。
3 煤矿巷道掘进和支护技术的应用
3.1 综合机械化掘进技术在煤巷中的应用
煤层巷道的掘进多应用综合机械化掘进技术。其中,悬臂式掘进机是最基础也最重要的设备,其它设备还包括转载机、锚杆钻机等。在该技术下,掘进机性能越好,那么掘进工作效率就越高。很长一段时间一来,我国煤层巷道的掘进都存在掘进机性能远超掘进需求的情况,造成严重浪费。为此我国自主研发了适合我国煤巷的悬臂式掘进机,在保证作业效率的同时,避免了不必要的浪费
3.2 煤矿开采方式
煤矿开采,主要的开采方式是综采和炮采;炮采主要是在长壁工作面中执行,主要过程是破煤、装煤、运煤和支护技术,炮采工作面设备安装简单,钻研技术采用煤电钻,在各种复杂的环境下都可以使用,但炮采工作对顶板的管理不是非常完善,顶板事故多大,安全系数较低,因此在采取炮采时要注意爆破落煤要增加炮眼的个数,采用机械装煤可以加强施工人员的强度,炮眼的封堵使用水泡泥,防止出现打筒的现象,加强对作业人员操作流程的培训,保障作业安全。
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3.3 把握掘进技术要点
在应用光面爆破技术的过程中,要对相关的技术要点进行严格的控制和把握。光面爆破技术,主要包括轮廓线、预裂法、修边法等,在进行施工的过程中要对爆破眼进行精确的布置,为了获得最佳爆破效果,要进行综合分析和计算,对爆破时间的间隔进行严格的控制,确保装药量的准确性以及合理性,为巷道掘进作业打好基础。此外,还要保证巷道的稳定性以及安全性,把握好巷道支护施工技术的要点,确保巷道掘进工作能够顺利的进行。
3.4全螺纹锚杆支护技术的应用
全螺纹锚杆支护技术的关键在于使用了全螺纹锚杆,从而有效改善锚杆支护技术中存在的问题。全螺纹锚杆与普通锚杆的最大区别在于其不需要二次加工紧固螺纹。这样一来,全螺纹锚杆就有效避免了普通螺杆存在的杆体各部分强度不等问题,没有薄弱截面。那么当全螺纹锚杆在实际应用时,就不会出现因侧压力的集中应力而导致薄弱截面断裂的情况。另外,全螺纹锚杆的生产成本较低,能够广泛应用在各类巷道之中,更能根据巷道实际情况进行截取,在节约了巷道支护成本的同时,简化了巷道支护工序,提高了巷道支护质量。
3.5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,才能提高围岩表层支撑与约束力,限制巷道纵向碎区延伸。为了拥有良好的支撑效果,对于巷道掘进与支撑,严格把控螺母精度与质量,把普通螺母换成专用锚杆螺母,才能从整体上提高抗压能力。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,才能不断提高施工安全与支撑强度。支护材料质量关系着施工质量,所以在施工中不仅要做好质量抽检,还要及时更换残次品或者过期的产品,形成有效的奖惩体系。在支护施工期间,严格依照操作规范与设计要求进行,在专业分工的同时,落实岗位责任制,进行质量检验。软岩巷道在初次喷锚支护中,要做好长期监测的准备,定期汇报检测数据,才能调整支护参数。
3.6复杂地质环境下开采方式
处于复杂地质条件下的煤矿巷道开采的关键是合理地分析该区域的实际地质情况,特别是对地下的复杂多变的地质条件,合理的布置巷道,在巷道开采时要注意不稳定的围岩现象,该技术的关键是为了保障周围的围岩不受破坏,保障安全生产。掘进支护技术面对复杂的地质条件,可以科学地运用掘进和支护技术,将围岩和支护体组成一个整体,扩大使用范围。
结束语
在煤矿开采过程中,巷道掘进和支护技术非常重要,是保证煤矿开采安全、稳定、高效的重要因素。随着现代煤矿开采的发展,巷道掘进和支护技术也得以不断进步创新,并被广泛应用在巷道掘进和支护工作中,对保障开采安全、提高采矿效率做出了巨大贡献。矿巷道是开采过程中的重要开采及运输通道,同时也是保证煤矿开采安全及高效的关键。一旦煤矿巷道出现问题,那么会对整个煤矿开采作业造成严重影响,轻则影响开采作业的正常进行,造成经济损失;重则危及作业人员人身安全,造成安全事故。因此,加强对煤矿巷道掘进和支护技术的研究及应用很有必要。以上内容就采矿工程巷道掘进及支护技术的应用进行了分析。
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论文作者:赵绵伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/10
标签:巷道论文; 煤矿论文; 技术论文; 围岩论文; 作业论文; 锚杆论文; 螺纹论文; 《防护工程》2018年第23期论文;