摘要:随着社会的发展与进步,煤炭采矿工程巷道的掘进必然会越来越显示出以较强的安全性能。尤其是通过对于煤炭采矿工程巷道掘进技术和支护技术应用的不断分析和研究探索,其安全性能必将得到越来越重要的保障,也必然从更大程度上推动煤炭开采的发展。因此,本文对矿井巷道掘进支护技术应用进行分析。
关键词:煤矿矿井;巷道掘进;支护技术;应用
在采矿工程中,相关人员有必要了解巷道掘进的施工方法和施工技术关键点,还要对各种支护方式了如指掌,如此才能使掘进支护相配套,才能使两者施工步伐保持一致,基于此,采矿工程整体过程才会安然无恙。
1矿工程巷道掘进方式分析
采矿工程中巷道掘进方式较多,包括掘锚一体化掘进、大断面连续采掘、综合机械化掘进等,不同的掘进方式所用的设备以及施工要点存在较大差别。其中掘锚一体化掘进方式是一种基于采矿机与掘进机发展而来的新系统,作业中可有效协调锚固、掘进作业,大大提高掘进作业效率,因此,被广泛应用在采矿工程中。大断面连续采掘指借助专业掘进设备进行掘进作业,采用连续式或间断式进行开展运输作业。综合机械化掘进方式运用通风除尘设备、掘进机、运输机等构成的机械化掘进系统开展掘进作业,作业中需要结合巷道掘进作业要求,选取合理的掘进机型号。为保证掘进作业的顺利开展,采矿单位应明确不同掘进方式的适用情景,对采矿工程地质资料进行充分的分析,应用最佳的掘进方式。
2采矿工程巷道掘进技术施工环节要点
2.1注重瓦斯排放工作
采矿工程掘进作业中,为避免瓦斯浓度过高引发安全问题,掘进作业应应认真做好瓦斯排放工作,一方面,结合巷道情况构建合理的通风系统,及时将产生的瓦斯排放出去,避免在巷道中聚集。另一方面,做好瓦斯浓度检测,掌握瓦斯浓度参数,一旦超过危险值,应停止作业,瓦斯排放后再进行掘进作业。
2.2做好通风防尘工作
巷道掘进中,烟尘粉末直接漂浮在空气中,此外还会产生瓦斯以及二氧化碳等危害性气体,这些气体和灰尘也要得到及时排除,巷道中的工作人员身体安全才不会受到威胁。通风防尘是有效的手段,相关人员应在巷道内部安装通风系统,该系统分为自然风和设备通风,相关人员要对两者位置进行准确定位,使巷道内部风压和需风量满足要求,通风机要起到辅助配合作用,使灰尘和有害气体都能排出去。对于灰尘,相关人员可采取除尘器,吸收灰尘,减少空气中的灰尘量。在通风除尘中,相关人员还要注意控制巷道内部环境的温湿度。
2.3落实掘进技术关键点
对于不同硬度的岩层,相关人员必须采取不同的掘进技术,并安排相关的工序,使掘进顺利进行。在硬岩掘进中,主要采取钻研爆破法,按照相关工序,相关人员要准备好钻眼设备和火药等,在钻眼后,相关人员要将合适的药量灌输到洞眼中,然后进行放炮和通风等工作。在软岩掘进中,主要进行掘岩、装岩以及支护等操作。在掘进中,如果需要爆破,相关人员还要严格把控爆破时间,使爆破范围内无工作人员,以保证最终的爆破效果。
3煤矿软岩巷道支护技术
在煤矿巷道掘进支护施工期间,一般施工过程可划分成初次支护、二次支护及地板支护管理,务必要切实依据支护施工标准开展操作,对岩层受力因素开展全面系统分析,依托提升岩层强度、承载能力,增强支护结构稳定性,为巷道强度提供切实保障。
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现阶段,煤矿巷道掘进支护施工大多选取的支护技术包括有锚网喷支护技术、锚杆联合支护技术。其中,锚网喷支护技术在施工期间可与围岩开展密切相连,进一步防止围岩引发潮解、风化情况,且有助于提升围岩强度;与此同时,喷网中的钢筋网可促使喷网获取极佳的柔韧性,新一步防止围岩出现多处裂缝,确保岩体整体性;此外,实践应用中的U型钢锚网喷联合支护技术、砌碹技术,具备高紧密性、及时有效等特征。锚注支护技术大多应用于已挖掘完毕的围岩开展喷浆封闭处理,防止围岩出现变形、风化,通过将注浆锚杆注入围岩中,开展注浆加固施工,可实现对围岩结构的转变,进一步提升围岩抗压强度、承载能力。在煤矿软岩巷道掘进施工过程中,一般会结合巷道岩层实际情况开展针对的支护系统布置,就好比,高应力软岩巷道可选取强力锚杆组合支护系统,低强度高膨胀性软岩可选取锚喷支护结合混凝土整体碹符合支护系统,易破碎软岩可选取锚注一体化支护系统等,煤矿软岩巷道中,各巷道分段可设置不同的支护体系。
4煤矿巷道掘进技术应用注意事项以及影响因素
4.1煤矿巷道掘进技术应用注意事项
在采矿工程施工过程中,进行破煤、装煤作业时,要将煤炭转运至指定的运输设备之上,具体来说,在这一过程中要使用煤矿巷道掘进机,该机器具备安全高效的使用功能,通过在具体掘进施工过程中采用掘进机器施工,同时,配置相应的运输设备,形成科学高效的流水作业模式,不断提升生产效率,提升煤矿巷道施工掘进的进度,巷道掘进是一项系统而又庞大的施工项目,需要进行科学规划与组织,以保证巷道最大程度上的安全,在巷道空间从岩层中剥离出来后,要及时进行煤炭巷道支护操作,在全球煤炭行业范围内,锚杆支护技术已经成为提升煤炭开采产量的关键性因素,巷道掘进技术的良好应用与开展将为后续的支护技术奠定良好基础。
4.2采矿工程巷道掘进锚杆支护技术影响因素
巷道围岩强度为实现有效的巷道保护支撑,直接面对的就是巷道围岩坚硬程度问题,如果围岩强度可以实现随着锚杆支护支撑作用不断增加时,可以实现支撑力度的不断增强,主要考验围岩对地质应力的载荷能力,如果围岩的载荷能力良好,在地应压力过大时,也会使得顶板的位移变化较小,实现较好的支撑保护作用,因此,煤炭采掘巷道的围岩掘进锚杆支护技术应用过程中,必须着重考虑围岩的强度问题。矿山压力的作用会对煤炭开采造成一定的危害,比如围岩变形断裂或挤压巷道,挤压使得岩体离散或位移、煤层被压松,人工支撑物挤压变形或断裂,甚至出现岩层及地表位移或塌陷事故的发生,由于矿山压力作用,使得围岩、煤层、各种人工支撑及填充物进行力学挤压作用的现象统称为矿山压力显现,矿山压力显现对煤炭开采工作的危害性很大,如果处理不当会造成施工安全事故,甚至是人员伤亡,为有效控制矿山压力显现,在煤炭开采作业时要进行工作面支撑保护及采空区处理操作,实现对围岩变形与应力场改变进行有效的控制,实现安全作业,现代主流回采工作面支撑保护手段就是控制好顶板岩层,因此,将工作面支撑保护与采空区处理统称为顶板管理的支护技术。要做好巷道断面形状及其尺寸设计,在煤炭采矿工程巷道掘进施工过程中,需要对巷道四周的围岩应力进行支撑与调整,在这一过程中,巷道掘进施工过程形成不同的断面形状会产生不同的应力分布,因此要对断面的形状进行合理控制,使其对应力分散起到较好的作用。
结束语:
煤矿巷道掘进施工和支护关系到煤矿的开采和开发,是煤矿开采的关键环节,要在保证安全的基础上加快掘进施工速度、收到技术、环境等因素的影响,目前的施工还存在一些问题,加强煤矿巷道掘进支护,保证工人的安全。结合煤矿的实际情况,采用科学的施工方法,不断提高掘进施工效率,保证施工安全。
参考文献:
[1]巷道掘进施工及支护技术研究[J].李海龙.山东煤炭科技.2017(10)
[2]浅谈采矿工程巷道掘进和支护[J].韩阳.民营科技.2018(08)
[3]煤矿巷道掘进中的锚杆支护技术研究[J].薛军.内蒙古煤炭经济.2017(11)
论文作者:刘玉彬,王耀
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
标签:巷道论文; 围岩论文; 作业论文; 采矿工程论文; 技术论文; 煤矿论文; 煤炭论文; 《基层建设》2019年第6期论文;