摘要:在复杂地质条件下,煤矿巷道掘进过程中存在各种难点和要点,全面正确的分析巷道围岩环境和地质条件,准确找出巷道掘进过程中的影响因素,针对性的采用新技术、新手段、新设备。同时加强监测监控,当巷道环境发生变化时,及时调整技术或设备参数等,才能确保煤矿巷道掘进的安全施工和支护质量。
关键词:复杂地质;采煤掘进;支护技术
煤矿开采业在我国刚需很大,更需要注重可持续发展。在进行开采时,要结合实际情况,选取最合适的掘进支护技术,保障人员的人身安全,要不断学习和使用更科学合理的技术手段,使我国煤矿事业坚实的向前迈进。
1、复杂地质条件下的相关采掘支护技术
1.1直接破顶法
利用综掘机的冲击方式将断层部分直接进行破除,揭露煤层部分后把结构相对比较稳定的顶板围岩留下,然后再充分应用锚网索对整体围岩进行相关的支护。在具体施工的过程中,要保证整个顶板岩石的落差不超过2m。而如果在操作的过程中出现顶板破碎的情况的话,那么整体支护将不能够再进行下去。此外,煤矿掘进中一般也都存在坡度非常大的情况,通过对顶板的破除延缓巷道坡度,顺延找明煤层顶底板才能够解决该问题。
1.2退后卧底法
如果在巷道掘进的过程中存在比较完整而坚固的断层顶板时,那么一定要先确认它们两者间的落差不超过2.5m。之后再采用支护的方式来围岩。在实际操作中,要遵循先后退再卧底的方式来施工,这样才能够确保整个断层的巷道都能够在遵循各类指标的前提下达到相关的要求,从而使得煤矿掘进工程的安全性更上一层楼。
1.3锚杆临时支护加U型钢架法
如果在复杂地质施工中存在较大的断层的话,那么在巷道掘进的过程中就非常容易出现顶板破碎甚至坍塌的问题。每当这个时候就可以应用在支护上加入U型钢架的方法来解决问题。在操作的过程中要注意以下几点:(1)把整体锚杆的角度都控制在45°以上;(2)通过合理利用预紧力的方式来更好地实现对围岩结构的加固,这样才能够有效避免在巷道掘进的过程中出现的顶板破碎的问题;(3)在整个掘进过程中也要充分对支护方式进行考虑,根据巷道的断面形状和稳定性进行优化考虑支护方式。
2、复杂地质条件下采煤掘进支护技术的应用
2.1选择综掘机的型号
做好施工准备工作可以大大提高掘进效率,因此,为了有效发挥综掘机优势,缩短施工时间,提高掘进效率,在巷道掘进施工前,要结合地质勘察结果和实际情况合理选择综掘机型号,只有科学地对综掘机进行选择,才能够确保顺利地开展巷道掘进工作。
2.2合理选择截齿
在选择截齿中首先要根据巷道地质情况考虑其耐磨强度,如果煤质及围岩硬度较高时截齿耐磨强度较差,在进行巷道掘进工作时,很难保证截割工作效率,同时也减低了巷道成型质量。反之,如果耐磨强度较高,那么除了能够有效避免截齿磨损,还能够使巷道掘进工作效率得以有效提升。比方说在遇到断层需采用直接破顶方式或爆破方式掘进时,采用高强度的截齿能够对设备起到一定的保护作用。
2.3临时支护技术的应用
综掘机机载临时支护主要依靠自身液压系统进行工作,因此,在设备开关机过程中,会涉及到液压闭锁装置,临时支护通常是通过综掘机本身液压锁来完成。使用机载临时支护技术,降低了掘进工作中的风险,这样才能确保采煤掘进工作安全顺利地进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.4直接破顶法的应用
由于上抬断层附近围岩稳定性较差,特别是那些松软地质地段,因此,在这种地段进行煤炭开采,危险系数较高,安全性大大降低,因此,在断层地带要采用直接顶破法进行煤炭开采。直接破顶法的原理是采用掘进机直接地将断层顶部的一些较为松软的层质破除,确保坚固的顶板岩层,然后支护时应用锚网索。值得注意的是,假如顶板岩石的落差小于2m且硬度系数小于5时,这时岩板易碎,因此应加大支护长度。此外,当坡度很大时,也可采用直接破顶法进行工作,能够有效降低采煤掘进难度,提高施工效率。
2.5对矿井内设施规划进行完善
在面对复杂的地质条件时,首先要对矿井内设施规划进行完善,加固巷道的顶部和底部,减少因外力作用而导致的变形情况的发生。在地压较大和断面情况较严重的地区可采用安装缓压设施的手段,要定期对断面严重的区域进行补修,尽可能的减少采煤掘进技术在面对地压和断面所受到的影响。同时还应注意矿井的湿度问题,要及时安装通风系统,避免出现潮湿地质下造成的坍塌现象。在开采较深时,要勘察是否有水的出现,如果有水,应当安装排水系统,及时排出井内的水,否则在过分潮湿的情况下,矿井容易发生塌陷事故。
2.6选取合理的开采设备
在采用掘进支护技术之前,要深入考察该开采区域的地质条件,对每一个有可能影响到开采安全的因素都要进行详尽的勘测,再根据实际情况,设计合理的开采计划,选择能同时适用于地质条件和掘进支护技术的开采设备。
2.7锚网支护技术的运用
地质环境的变化会对开采区域造成极大的影响,要针对此情况选择最合适的掘进支护技术。针对岩层较坚固和完整的区域,采用退后式开采,这是一种操作较安全的开采方法,但是对施工人员有较高的体力要求,要选择合适的人选;而在土质松软的地质环境下,适合采用直接破顶法,要选取最优的破顶工具,这将减少松软土质对开采造成的不利影响,在最大程度上保障开采安全。
2.8合理配置采煤掘进支护技术资源
煤矿企业要优化管理结构,保证各部分能进行有效的分工合作,使整个矿场高效安全的运转,要对技术设备进行有效的使用规划,管理人员要合理配置采矿掘进支护技术资源,避免资源浪费,也要避免资源闲置的情况发生。煤矿要定期组织管理人员、技术人员和采矿人员进行培训和学习,避免不专业的行为的发生。实现经济效益与安全开采的双赢局面。
2.9全面评估设备液压系统
在综合掘进机的应用中,施工团队的工作人员要全面评估设备的液压系统,当液压系统处于稳定状态时,才可应用于工作中,确保煤矿掘进工作顺利完成。机载液压锁可使煤矿掘进工作难度降低,减少工作强度,提高煤矿掘进工作的稳定性。随着煤矿开采事业的不断发展,掘进团队还需创新施工技术,降低施工作业的难度,实现掘进过程零爆破。
2.10加强施工管理
在新时代的发展背景下,煤矿企业团队在施工作业中,要坚持与时俱进的原则,更新施工组织管理模式,促使掘进机在使用时形成科学的管理机制。除此之外,采煤团队还需对组织体系进行完善,促使施工管理水平提升,提高开采效率。例如在弯皮带技术应用过程中,施工人员必须明确掘进角度,使皮带利用效率提升,保证煤矿开采的安全性、稳定性、连续性、合理性。
结语
我国煤矿开采事业取得了飞速进步与发展,然而在开采过程中,采掘团队需要克服重重困难,解决复杂地质条件的问题。为了提高复杂地质条件煤矿采煤掘进工作的安全性,施工人员必须运用支护技术,在施工前,需详细分析地质环境,从而有针对性地对支护技术进行选择,提升矿井采掘效率,确保巷道的可靠性、安全性。
参考文献
[1]马添虎。连续采煤机在复杂地质条件下掘进和支护技术管理[J].科技视界,2014,(7)
[2]王衍学。煤矿掘进支护技术应用分析——复杂地质条件下[J].能源与节能,2014(12)
论文作者:杨传刚1,李晨光2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/15
标签:巷道论文; 地质论文; 煤矿论文; 顶板论文; 技术论文; 围岩论文; 断层论文; 《基层建设》2019年第23期论文;