采矿工程巷道掘进及支护技术的应用探究论文_李彬彬

采矿工程巷道掘进及支护技术的应用探究论文_李彬彬

中煤第七十一工程处有限责任公司 安徽宿州 234000

摘要:挖掘施工主要是指在采矿工程施工中,有规划的挖掘地下巷道,利用科学合理的施工措施与施工方法,破碎操作煤层与周围岩体,从而形成巷道空间,在此基础上开展相应的支护工作,确保巷道的畅通与稳固,便于煤炭的开采和运输。当然要想保证采矿工程的安全顺利实施,必须要恰当应用支护技术,对巷道掘进技术要点加以掌握,根据实际需求确定支护类型,保证采矿工程的安全和质量。

关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用

1采矿工程中支护的重要意义

随着我国社会经济水平的不断发展,社会上对于各类矿产需求也在不断增加,这也加快了我国矿产行业的发展,随着矿山的不断开采,人们对于矿产开采安全问题也越来越重视,因此矿山的支护技术和支护设备也发展迅速,采矿工程中支护技术主要是为了保证顶板安全而采用的一种技术手段,一般来说采矿工程的支护技术水平直接关系到了采矿工程的安全以及采矿效率,尤其是井下采掘工作中,支护技术意义重大。

在采矿工程中,井下采掘给企业带来了巨大的经济利益,但是同时危险性也非常大,很容易出现矿难事故,因此在采矿工程中,要根据采掘现场的实际情况选择合适的支护技术,从而保证采矿工程的安全进行,避免井下事故的发生,因此积极探索采矿工程中的支护技术具有非常重要的现实意义。

2采矿工程巷道掘进的施工方法

在采矿工程巷道掘进施工过程中,可以使用钻眼爆破法,即规划设计地下巷道时,通过多台煤电钻的运送进行施工准备,施工中综合分析施工组织与施工技术,确保炮眼深度掘进的实现。值得注意的是,施工人员利用煤电钻进行掘进施工时,必须要以开采煤层的厚度情况为依据,对炮眼之间的距离进行充分考虑,并在前期平面施工途中科学设计掘进炮眼,结合巷道情况准确定位开采中的场地。通常岩巷道与煤炭层较为类似,基本特质相对较软,所以在其挖掘过程中应选择单向掏槽的方式,加上掘进的不断深入,若遇到程度较深的炮眼,则要根据实际情况而论,而如果炮眼的断面较小,可选择复合式掏槽的方式进行掘进。针对软煤夹层,施工技术人员需要在软煤带中进行布置掏槽,如布置3个掏槽眼,并且倾斜角度要保持在60°~90°的范围,若软煤层断面相对狭小,则不能设置辅助炮眼进行操作。此外,装煤环节是钻眼爆破顺利掘进的关键,在实际施工中一般采用ZMZ型装煤机实施装煤作业,适宜用于掘进断面的运输作业,有利于实现煤炭资源的合理开采。

3影响采矿工程巷道快速掘进的主要因素

3.1地质条件

影响采矿工程巷道快速掘进的第一要素就是地质条件,而且地质条件是客观存在的,不能改变。矿区地质结构里的褶皱断层、岩体硬度、储气储水以及节理裂隙等复杂条件,不仅增加了巷道掘进和支护的施工难度,还给工程带来极大的安全隐患,非常容易发生水害、片帮、瓦斯涌出以及冒顶等现象。所以,在正式开始采矿工程巷道掘进之前,一定要全面考察矿区的地质特征,采取科学合理的掘进技术。

3.2技术条件

技术条件主要有选择掘进工艺、配置掘进和运输设备、制定支护工艺等因素。随着我国科学技术的快速发展,掘进设备的研发有了突破性的进步,但是在实际运用中还存在很多配置上的问题。由于一些采矿工程巷道的地质条件很复杂,在掘进中容易发生冲击振动和冒落情况,而且在掘进和支护中涉及到很多平行的作业环节,这些作业环节中有一部分需要的时间比较长,为了确保掘进的质量和效率以及支护的效果,需要选择合适的掘进机和运输机,同时还要应用科学有效的掘进和支护工艺,这样就能够合理的安排作业进度,避免浪费时间,还能够避免因为质量问题进行返工处理。

3.3管理模式

在采矿工程巷道掘进生产过程中,管理人员非常重视提高采掘技术条件,常常忽视了管理模式的重要性。因为管理模式的不适用,非常不利于巷道掘进和支护工作的良好发展。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆管理模式一般包括岗位分配、技术服务、员工培训、绩效考评等方面,传统管理模式在这些方面都存在不足,因此即便提升了技术水平和设备配置,也不能有效提高巷道掘进的速度。为了改善这一现象,管理者需要重视掘进管理模式,不断改进和优化,并且增加对员工专业技能等方面的培训,提高他们的综合素质。

4采矿工程巷道支护技术应用要点

巷道支护是采矿工程的重点作业内容,保证巷道支护质量,对整个采矿作业的顺利进行意义重大,因此,采矿单位应加强认识,把握所用支护技术要点,确保巷道支护质量满足采矿作业要求。

4.1把握临时支护技术要点

临时支护指为满足巷道掘进工作的临时需要而进行的支护作业。为保证临时支护质量,应用时应注重把握以下内容:一方面,明确所用支护材料。不同的支护材料有着各自的优点与缺点,应保证所用材料的合理性。例如,使用木支架进行临时支护时,具有质量轻、安装方便、加工难度低等优点,但防火性能、强度性能较差。金属支架强度高,而且拆装方便,并能重复使用,但成本较高,因此,究竟采用何种支护材料,需要从经济性、可行性、安全性等方面进行充分论证。另一方面,落实支护作业细节。临时支护作业中,要求施工人员严格按照支护工序及要求进行,尤其应做好支护质量检查,禁止使用损坏的支护材料。

4.2把握永久支护技术要点

顾名思义,永久支护使用的时间比较长,一旦出现问题往往引发安全事故,因此,施工中尤其应把握永久支护技术要点,保证永久支护质量。当前,永久支护技术较多包括锚杆支护技术、预制钢筋混凝土支护技术、混凝土支护技术,应用时应注重相关技术细节的把握。

4.2.1锚杆支护技术要点

应用锚杆技术进行巷道永久支护时,为保证施工质量,应注意:一方面做好锚杆杆体抗拉、抗剪的计算与分析工作,保证所用锚杆性能满足要求。同时,根据相关经验公式,结合巷道类别及支护要求,确定最佳的锚杆长度、锚杆间排距等参数另一方面,为防止托板变形,引发安全事故,可适当增加托板厚度,提高托板的抗变形能力。另外,施工中可使用动态监测技术,监测锚杆技术应用中存在的不良问题,及时采取措施进行整改,保证锚杆支护质量。

4.2.2预制钢筋混凝土支护技术要点

预制钢筋混凝土支架支护强度较好,而且成本较低,不过质量较大,而且没有伸缩性。在巷道支护中吊环式的前探梁较为常见,施工中为保证质量,应注意:一方面,确定最佳的长度以及布置间距,使用三根吊挂前探支架将其平行布置在巷道中。另一方面,为保证固定质量,固定点应超过两个,并且固定时采取加固措施,确保固定牢固。

4.2.3混凝土支护技术要点

混凝土支护技术指应用喷射混凝土制作混凝土支架,和锚杆支护一起应用,可很好的提高围岩的固定效果,应用中应认真以下细节:合理布置混凝土喷射设备。混凝土喷射设备布置是否科学合理,直接影响支护工作效率与质量,因此,要求施工单位做好充分的论证与分析,根据巷道构造加以合理布置;严格按照相关流程进行作业,即掘进后根据设计安装临时性锚杆,而后喷一层薄的混凝土,达到设计要求后安装锚杆,确保各个细节处理到位。同时,采用经过锚网喷射混凝土的方式,增强金属网强度,保证混凝土支护效果。

5结束语

总之,在开展采矿工程各项工作中,为了提高巷道掘进效率,确保巷道掘进质量的可靠性和安全性,一定要全面掌握掘进技术各个要点,特别要关注巷道掘进支护要点。同时企业要建立健全监测机制,不断改进和完善监测系统,并加强对采矿工程巷道掘进及支护的应用探究。

参考文献:

[1]杨娇艳.巷道掘进支锚作业平台锚护基础机理研究[D].安徽理工大学,2017.

[2]赵希栋.掘进巷道蝶型煤与瓦斯突出启动的力学机理研究[D].中国矿业大学(北京),2017.

[3]王群.煤矿巷道快速掘进中支护工艺研究[D].西安科技大学,2017.

论文作者:李彬彬

论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/17

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