黑龙江龙煤矿山建设有限公司 黑龙江 鸡西 158100
摘要:现在我国经济发展较快,人民生活水平得到了提高,对煤炭资源的需求增加了。由于煤矿的不断开采,其难度越来越大。此外,地下巷道的地应力也在不断增加,这就需要技术人员必须做好巷道支护和预防工作,才能保证巷道支护的稳定性和安全性,使煤矿开采工作顺利进行
关键词:煤矿掘进;巷道支护;安全检查;预防措施
前言
煤矿掘进支护作为煤矿开采过程中的一项重要工作,其重要性不言而喻,通过采取支护加固的方式,能够充分为巷道提供支撑和保护,关键是可以为工作人员在环境上提供安全,确保可以保障他们的生命安全以及财产安全。
1煤矿巷道掘进施工技术的特点
1.1胶带传输是煤矿巷道施工中一大重要环节
煤矿传输胶带跟普通传送带是有很大不同的。它与普通绞车类传输相比,占有一定的优势的:它在传输过程中具有较高的稳定性以及较高的安全性;节省了较多的人力,并且在设施配件及电力上耗费较少;护理维修也简单方便。
1.2为了安全性的提高需要进行通风和防尘
首先要做好通风措施,避免工作中出现任何意外。因此必须在挖掘过程中保持通风状态。有关通风方面的措施,大多数的煤矿都在采用通风机,而通风机选用时也要注意选择符合工作区域的机器,同时备风筒要选直径较大的。风筒位置摆放时要注意与作业区域的距离,防止漏风现象的出现,从而使风力减少,要有效的保障巷道通风性。通风机的操控尽量由工作人员来操控,这样能够保证运行稳定,能够按时达到工作要求并能及时对它进行测验。粉尘是进行巷道掘进工作时难免产生的,粉尘由于通风机的作用迅速扩散到空气中。现在除尘的方法主要就是通过注水的方法,使空气及地面变得潮湿,另一种是通过使用通风机的方法。除此以外,不仅要做好除尘措施,还要做好个人防护,戴好防护面罩或口罩,然后要求工作人员及时进行粉尘检测,保证工作人员人身安全并确保工作正常进行。
1.3采用正确且有效的爆破方法
煤矿工在掘进工作中常采取的爆破方法是光面爆破技术。这项技术通过利用科学原理,引爆以后会将所设定的区域及炮点全部轰炸,从而使爆破的区域变成一个平面,降低了工作人员的工作量,也缩短了掘进进程。
2煤矿支护技术分析
棚式支护属于被动式支护的一种,采用的材料有木质材料、石质材料和金属材料的支架支护,其中木质材料适用于浅部围岩,适用范围有限,且要求支护断面的形状与围岩曲线一致才适用;而石质材料则比木质材料的抗压性能好、安全系数高、变形量小,但是支护成本较高,适用于服役年限较长的煤矿巷道;采用金属材料作支架支护曾经广泛地应用在煤矿支护中,可分为刚性支架支护和可缩性支架支护两种,但是由于其成本较高,受地质环境影响较大,且岩石表层和金属支架之间不能较好的连接,目前应用较少。砌碴支护也属于被动支护方式的一种,主要分为混凝土砌块和现浇混凝土两种支护方式,这两种方式都可以在生产厂家进行批量化的生产,在煤矿现场可以进行机械化安装,所以安装使用较为方便,且具有较高的抗压性能和支护强度,但是此技术成本相对较高,适合岩层比较固定的煤矿巷道,而不适合大规模的推广使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆锚杆支护技术属于主动支护技术的一种,是目前应用频率最高的煤矿支护技术,其支护作用主要有以下几种:一是悬吊作用,就是将容易发生剥落的尾牙用锚杆悬挂在硬度较高的岩石上,利用锚杆的悬吊力来缓解一部分围岩的重力,从而起到支护作用;二是减跨作用,采用锚杆降低煤矿巷道压力拱的高度和跨度,增加其稳定性;三是组合梁作用,采用锚杆将组合板进行压紧,并将各层板梁结构组成一个整体,使板梁所承受的挤压力和拉伸力分散,从而提高板梁的抗弯强度和承载力;四是围岩补强加固作用,由于巷道不同深度的围岩所受的作用力是不同的,巷道附近的围岩受到两个方向的作用力,使得其抗压强度降低而容易变形,锚杆支护的作用就是将其保持在三向受力的状态下,起到加固作用,提高抗压强度。所谓复合支护技术就是将两个或两个以上的支护技术联合使用的技术,在煤矿巷道的实际施工过程中,根据实际情况,选择不同的组合支护方式,进行优势互补,达到最佳支护效果。常用的复合支护技术有锚杆锚索支护技术,采用锚杆支护提高围岩的抗压能力和承载能力,而锚索则连接围岩与锚杆支护的承载层,增加了承受应力的岩体面积,使支护效果增加。
3煤矿巷道开挖安全检测
3.1巷道空间的有效保护
巷道未挖时,由于原始应力的问题,会有岩层质点的情况产生,这就会保持岩层受力平衡,一旦掘进以后,会对岩石造成破坏,作用于围岩的压应力会反作用于外部围岩,此时进行支护,就可以确保在巷道围岩位移受到抵抗后能够保护巷道空间。
3.2开挖后岩层受力状态
巷道开挖以后,其发生变化比较显著的就是岩层质点,由之前多面受力变为三面受力,其受力失去平衡,同时在垂直方向上的约束力消除,这样一来,原先的双轴应力被单轴应力取代。受单轴围岩抗压强度小的缘故,围岩的集中应力就会发生改变,进而分散到顶板岩梁上,这就很容易使岩梁两端侧向发生变形,与此同时顶板岩石也会受到载荷的原因而发生形变。导致岩层弯曲下沉比较严重的就是垂直方向的侧向形变,而且其对旁边区域也造成很大破坏,严重的就是导致顶板离层。
4加强巷道掘进支护安全性预防方法
4.1锚带网联合架棚技术进行支护
对围岩和若面组成的工程岩体要采用锚网来支护,弱面包括节理、构造滑面、裂隙、层理等,岩体的结构特性是在它们的共同作用下体现,岩体强度和破坏变形方式受岩体结构决定,在巷道还未开挖的时候,通过锚带网联合架棚的方式进行支护,可采取锚带网先把巷道围岩补强,通过该方法控制巷道变形量,如果巷道刚开始的变形量可以符合规定的程度之后,此时通过架棚的方式来对变形位置进行支护,值得指出的是,在两钢带中间设置架棚。实践得出,采取锚带网联合架棚架棚支护和锚杆支护联合支护,令巷道变形量的问题得到很好解决。
4.2临时支护技术方式
巷道施工之初,把传统岩巷改为煤巷,不但能够提高掘进速度,而且可以缩短建井的周期。对传统支护来说,前探梁缺乏支架支撑,因此欠缺稳定性,所以,在改善的时候要加固前探梁,最直接的方法就是把强度较高的吊环增加在前探梁支架上,然后通过若干木楔加固前探梁。搭建的时候,铺设中间的前探梁时要按照巷道中线,同时其要和两边的前探梁保持1m的距离。前探梁的固定点数要大于两个,前探头和迎头端面的距离要保持不大于0.3m。为增强支护稳定性,还应当在上吊环锚杆处预留4~10cm丝扣。
4.3永久性支护技术方式
永久性支护用到的材料有:m钢带、螺纹锚杆、锚索梁、金属网。高强度锚杆用到的材料包括快速树脂锚固剂一卷、慢速低稠树脂锚固剂一卷,支护材料既可以用锚网带支护,也能够用锚索梁进行支护,这两种支护方式的支护效果都不错。本文涉及到的某矿回采巷道主要通过锚网带的支护方式,其巷道高2.6m,断面宽4m。
4.4混凝土喷射支护技术
如果煤矿巷道能够满足使用期限的要求,混凝土喷射支护技术也可作为一种永久性支护加固的方式。在采取该支护之前要全面检查施工情况,在达到喷射效率和确保工人安全的条件下进行作业。喷射时切忌喷射量太多,一定要反复均匀地喷射加厚,直至符合喷射标准。
结束语
在煤矿巷道的支护作业时,应根据煤层深度和地质条件选择合适的支护技术和设备,充分考虑全性、成本、适应性以及对周围环境的影响等因素,在保证巷道安全施工的前提下,满足开采深度不断加深的安全性要求,还应尽量降低后期的检修维护的成本,以提高企业经济效益,促进煤矿支护技术的发展和进步。
参考文献:
[1]杨存清.煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析[J].山东煤炭科技,2016(8):3-5.
[2]傅京昱.煤矿支护设备与岩层控制技术标准体系研究[J].煤炭工程,2016(5):45-47.
论文作者:张志明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/28
标签:巷道论文; 围岩论文; 煤矿论文; 技术论文; 岩层论文; 较高论文; 方式论文; 《防护工程》2018年第28期论文;