摘要:我国煤矿资源丰富,加上地理环境的差异性,导致了绝大多数的煤矿开采都在地下作业,采煤时需要挖掘地下巷道,为输煤提供便利条件,也有利于提高煤矿生产的稳定性。在煤矿掘进中,煤矿支护技术既可以确保煤矿生产的安全性,也可以使煤矿生产达标,提高作业效率。因此,探析支护技术在煤矿掘进中的应用对煤矿的安全生产和长远发展意义重大。
关键词:煤矿掘进;支护技术;应用
1煤矿巷道支护技术现状
我们国家大多数的煤矿都是地下煤矿,所以需要人工修筑巷道把煤块从地底运输到地面,煤矿井下巷道支护技术常见的问题有外力作用给支护带来的危害,地质条件较差的地区巷道的掘进速度就会降低,还有就是施工工艺带来的影响,在煤矿掘进的过程中,主要采取爆破法和锚喷技术相结合的形式,爆破就需要精确的布置炮眼的位置,这些都需要人工进行作业,在精准度上达不到100%,这些细微的因素将会影响锚喷支护的质量,光面爆破是锚喷支护的重要前提和基础。煤矿井下棚式支护有木支架、金属支架和装配式钢筋混凝土支架等。但是在施工过程中人们经常错误应用棚式支护。
2支护技术在煤矿掘进中的应用
2.1锚杆支护技术
锚杆支护技术就是把锚杆锚入煤矿巷道围岩里,加固煤矿巷道,使锚杆支护着煤矿巷道围岩。锚杆的支护作用相对而言,既可以承担来自围岩的地压,也能够用转变围岩结构的方式优化围岩力学。再加上在巷道周围稳定的岩石带会和围岩、锚杆一起产生作用力,从而完成对煤矿巷道的支护。组合锚杆支护技术被广泛应用在大部分的煤矿巷道施工中。例如:在层状围岩中,悬吊式锚杆可以保持不稳定的岩层更加稳固。(如若围岩自身稳固欠佳,不可使用悬吊式锚杆支护。)面对岩石层结构的煤矿巷道围岩,组合梁锚杆能够使多层围岩锚固成岩石板梁,进行加固。
2.2单体液压支柱结合铰接顶梁支护技术
铰接顶梁属于金属材质,在煤矿掘进中,支柱与支柱的间距应该控制在1.2m左右,安装在顶梁中间的柱子之间的距离控制在6cm左右。单体液压支柱与支柱的间隔在1m左右,与此同时,对其加固并把钢筋网铺在上面有利于强化固定效果。为了确保单体液压支柱的稳固和安全,需要及时定期对其日常支护工作进行监管巡视,一旦出现漏液的现象,能够及时替换液压柱,恢复巷道的承载力。在煤矿巷道掘进中,可以设置板皮,使用高强度的木棍,在穿杆过程中使用铰接支护,应多安排穿杆,确保铰接顶梁支护技术的有效开展。
2.3混凝土永久支护技术
混凝土永久支护技术,在掘进支护技术中,可以有效实现围岩安全性和稳定性。混凝土永久支护技术需要配合高效率的施工,混凝土喷射施工装置的使用要兼顾施工距离的合理性和科学性,在进行混凝土锚杆喷射工作时,必须遵循锚杆型号。安装好临时锚杆并把混凝土薄喷在锚杆表面,然后复喷的时候按照混凝土支护施工需求进行。在施工过程中,为了使混凝土发挥功效,可以适当增加钢筋网的层数,强化施工强度。在喷射混凝土时,也要保持好喷头距离和喷射面积的合理化。
2.4管棚支护技术
管棚支护技术也是煤矿掘进支护技术之一,能够有效的稳固围岩。管棚支护技术的使用为管棚施工创造了足够的施工环境,在当前的巷道断层上挖掘,管棚工作室就此形成。在巷道周围布置环形管棚孔洞,置于断面中,离地面不过6m,并在工作室内搭建施工平台,搭配安装运用厚壁焊接的钢管脚手架。脚手架可以根据环形孔洞搭建成长型的平面排架,控制层距在1m左右即可。在巷道掘进地面上,可以预先埋设聚氯乙烯管道,对准钻孔的位置。地下区域需要进行测量,规避孔位交叉的情况发生,影响支护质量。无论是注浆孔还是管棚孔,都要用硬质合金取心回钻工艺,距离在4m左右。
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3煤矿掘进支护技术的应用关键点
3.1有效地运用综掘机的配套系统
煤矿工程企业在开展掘进施工工作的时候会运用到一些综掘机装置,但是施工技术人员在使用综掘机装置的时候存在一些系统故障问题,所以施工技术人员应该提前做好预估与防控措施,并且将建立全面有效的系统监控体制,从而更好地处理系统故障问题。对于井下一些拐弯皮带运输设备的运用,可以适当地采用长距离和大角度的掘进技术,也可以通过多次小角度调向的挖掘方法加以辅助。除此之外,还应该尽可能地减少皮带装置运行过程中的磨损,促进煤矿开采作业的顺利进行,还要在皮带机的终端安置集中控制装置以及视频监控装置,这样有助于进一步提高施工质量和效率,减少后路运输人员的投入。
3.2科学选择有关机械设备
煤矿企业在开展煤矿开采工作时,应该科学合理地选择巷道的掘进长度以及相关机械设备,而且机械设备的规格型号具有重要意义。施工技术人员在开展施工工作时要结合不同机械设备的性能以及实际施工的情况,有效地选择常规掘机或是综掘机装置。另外,施工技术人员还应该充分考虑好巷道的掘进长度,如果巷道的长度小于300米,就要选择常规型掘机装置,如果巷道长度大于300米,就要选择综掘机装置。施工人员要合理地选择坳掘进技术和施工开采设备,运用综掘机装置来取得较好的施工成效。
3.3选择合理的截齿
煤矿开采企业在运用煤矿掘进支护技术时要合理地选择掘进机设备截齿,并且重点判定和考察截齿的耐磨程度,如果耐磨程度较高,说明对应的截齿适用性较强。而那些耐磨程度较高的截齿运用于巷道掘进作业的时候不会出现较大的磨损现象,其使用的时长也会更加久远。通过对截齿的合理选择能够进一步保证施工的安全,还可以有效地控制施工开采成本。一些地质条件比较复杂点的地区或岩石硬度较大的地区,使用综据机装置不利于巷道掘进工作的开展,故施工工作人员可以通过爆破方法来完成相应的施工作业,避免延迟和耽误了施工周期。
3.4过断层时所选择的支护技术
当煤矿掘进工作受断层影响而无法正常进行时,通常运用以下两种方式完成断层面掘进工作:a)直接破顶法。当发现煤矿的上层岩层或土质极其松软时,为了减小作业的危险系数可根据掘机的特性进行直接破顶,留下坚固的顶板围岩,用锚网索进行支护。这样不仅避免了作业危险,而且可以节省人力和物力,降低施工成本。b)退后卧底法。这种施工方法的本质是避免破坏断层的完整性。当遇到较为完整且硬度较高的岩层时可利用这种方法进行掘进。首先找到岩层较为坚固和完整的部分,掘机相对退后,卧底部分向前推进,从而提高在断层面进行掘进的安全性。但由于工作环境的不确定性和工作强度较大,需要工作耐久力更强、工作经验更加丰富的技术人员对掘机进行操作,并根据实际情况采取相应的措施。
结束语
煤矿掘进工作在煤矿生产作业中的重要工序,越来越多的企业,关注掘进支护技术。煤矿支护技术,能够保证煤矿施工的顺利开展和有效进行。更重要的是,煤矿掘进中支护技术的质量决定了掘进的安全和效率,所以,巷道掘进要因地制宜,根据地质环境的差异性,选择适合当下的支护技术,确保巷道掘进的有序开展和稳定发展。企业需要严格筛选支护设备,为煤矿掘进提供便利的同时,也可以为人们提供更多煤矿资源。
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论文作者:李建强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
标签:煤矿论文; 巷道论文; 围岩论文; 技术论文; 作业论文; 锚杆论文; 工作论文; 《基层建设》2019年第27期论文;