摘要:巷道掘进及支护技术在煤矿开采的过程中是极为重要的,其可以在很大程度上提高煤矿开采的安全性、稳定性及高效性。随着我国煤矿行业的快速发展,巷道掘进及支护技术的研究也取得了一定的成效,并且在采矿工程中得到了广泛的应用。基于此,本文对采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行分析与论述。
关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用
采矿工程巷道是在开采过程中的重要通道,该通道主要用于煤矿的开采及运输,因此对于煤矿开采的安全性及高效性有着直接性的影响。一旦煤矿巷道在煤矿开采的过程中出现问题,就会对整个煤矿开采工程产生极大的影响,进而导致采矿工作无法正常进行,出现经济损失,严重时甚至会出现安全事故,对工作人员的生命安全产生影响。
1煤矿巷道掘进及支护技术应用的重要性
不论是巷道的掘进还是支护,都是为了能保证煤矿巷道的安全性及稳定性,实现采矿工作的高效进行,避免安全事故的发生。但想要实现这一目标还是存在着一定难度的,由于采矿工程位于地下,因此,复杂的地下环境会导致在巷道掘进的过程中必须要对掘进技术进行合理的选择,提高巷道掘进的效率及质量。在煤矿巷道的掘进过程中,会存在着大量软岩,而此类软岩会对巷道的稳定性产生很大的影响,因此就需要利用支护技术对巷道进行支护,进而避免巷道出现坍塌等问题。由此可见,采矿工程巷道掘进技术及支护技术在巷道的挖掘过程中是至关重要的,可以最大限度的提高巷道的稳定性及安全性,进而实现煤矿安全、高效的开采。
2巷道掘进及支护技术分析
2.1巷道掘进技术
巷道掘进包括巷道破落及装运等工序,是煤矿巷道挖掘的基础工作,在现阶段,我国应用较为普遍的煤矿巷道挖掘技术主要有两种,第一种为综合机械化掘进技术,该技术是使用各种机械化的设备来进行巷道的掘进,该技术经过我国多年里的应用与发展,已经较为完善,在煤矿巷道的掘进中得到了广泛的应用;第二种技术为多巷掘进及交叉换位掘进技术,该技术是通过使用采煤机及锚杆钻车来对多个巷道进行同时掘进。
2.2巷道支护技术
在巷道掘进过程中,存在很多因素会导致巷道稳定性及安全性出现下降,在这种情况下,就需要对巷道采取支护,使用支护技术来提高巷道整体的稳定性。在现阶段,我国煤矿巷道支护技术种类较多,主要包括锚杆支护、锚索支护、及U型钢支护等,在支护技术的选择上需要根据地质条件来进行选择,我国煤矿巷道中软岩所占据的比例相对较高,因此锚杆支护技术在我国的应用领域较为广泛。
3采矿工程巷道掘进技术的应用要点分析
3.1加强地质勘探
在巷道掘进的过程中,地质结构及地下环境都会对施工作业产生很大的影响,因此加强对地质构造的勘测是至关重要的。
3.1.1勘探技术的应用
物探技术有两种手法,即电类法与地震法。使用物探技术的好处就是勘测范围广、速度快,并且成本较低、操作简单。而物探技术的缺点就是物探的结果多解化,因此,物探技术只能进行初步的勘探工作。
钻探技术具体可以分为常规检测与专项检测,通过字面意思就可以理解,常规检测是在对地质条件不了解时使用的检测方法,该方法主要是表面检测;而专项检测多用于了解地质条件的区域。钻探技术的优势就是探测效果直观有效,但该项技术的操作较为复杂,且对于人力与资金的消耗量也相对较高。
原位测试技术主要分为静力触探、动力触探及波速测试,静力触探采用的是液压静力触探双桥探头测试,对信息进行自动的采集,而动力触探可以在很大程度上获取岩土物理力学性质指标,波速测试则可以对场地内的岩土类型进行准确的分辨。
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3.1.2 3S测绘技术的应用
GPS测绘技术属于卫星测绘技术的一种,该技术可以在很大程度上缓解测绘工作人员的工作压力,GPS即全球定位系统,可以对不同高度及经度进行测量与信息的手机,并可以通过计算机技术将其立体的表现出来。
GIS即地理信息系统,其中包含了多项技术与科目。地理信息系统可以做到对空间地理数据的有效采集,并能对其进行有效的管理与分析。
RS测绘技术即遥感技术,该技术是通过电磁波的传播与接收来实现对目标的感知,并通过相应的技术对目标的情况和特点进行分析与测绘。
3.2做好通风工作
在巷道的掘进过程中,不仅仅只需要对支护问题进行全面的考虑,还需要保证掘进环境的安全,在巷道掘进过程中,不可避免的会产生瓦斯,瓦斯属于易燃气体,很容易导致出现爆炸事件,因此,工作人员必须要做好其排放工作。而通风系统作为煤矿巷道中的重要设施,对于瓦斯等有害气体的排放是至关重要的。
3.3完善巷道掘进施工工艺
现阶段,对于我国巷道掘进施工工艺存在的问题需要进行充分的研究,在实际的巷道掘进过程中,必须要严格按照采矿工程相关规章制度来进行操作,进而使用综合多道工序交叉作业,提高巷道掘进的效率,这样可以实现巷道掘进及支护工作的同时开展,在很大程度上提高了工作效率,并能在一定程度上提高二者之间的连续性。
4采矿工程巷道支护技术分析
4.1锚索支护技术
在巷道掘进施工的过程中,为了能提高巷道的稳定性,往往会采用巷道支护技术,在我国煤矿巷道中,软岩所占的比例相对较高,软岩本身的稳定性较差,且变形性较强,受到风化的几率也是相对较高,因此,在巷道掘进的过程中如果遇到软岩地质,就必须要采取支护手段,当前我国所运用的锚索支护技术可以对围岩起到良好的控制效果,提高围岩的稳定性,因此得到了广泛的应用。
4.2锚杆支护及锚注支护
针对我国煤矿的软岩地质类型,使用锚杆来增加应力,提高围岩的承载能力,可以在很大程度上避免围岩出现变形,进而实现围岩稳定性的提高。锚杆支护技术具有较高的强度,其在经济性方面也具备着较高的优势,同时,该技术还可以针对围岩的具体情况来对支护强度进行调整,可以在最大限度上降低巷道掘进成本。但锚杆支护技术由于高应力的限制,也存在着一定的不足。锚注支护技术则是通过对注浆措施的利用来实现围岩承载能力的提高,可以提高围岩对外界因素的适应力,同时也可以避免围岩受到水侵蚀。
4.3U型钢支护技术
在巷道掘进的过程中,巷道在受到高应力的影响下很容易出现变形,在此过程中,通过加装金属支架可以降低高应力对巷道的影响。U型钢支护技术对于金属支架有着很高的要求,金属支架必须具有很强的伸缩性才能降低高应力的影响,进而发挥出良好的支护作用,但U型钢支护技术也存在着很大的局限性,该技术只能在围岩发生变性后进行支护,进而降低高应力的影响,但却无法在围岩出现变形之前进行提前支护。
结语:
综上所述,为了能提高采矿工程巷道掘进的安全性,保证巷道运行的稳定性,就必须要加强对巷道掘进技术及支护技术的质量控制,在巷道掘进过程在要严格按照相关规范进行操作,进而提高采矿工程的安全性、稳定性及高效性。
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论文作者:孙强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
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