复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用研究论文_张朝帅

复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用研究论文_张朝帅

冀中能源股份有限公司邢台矿掘进三队 河北省邢台市 054000

摘要:我国为矿产储备大国,在采矿掘进技术上处于世界领先地位,但随着矿产资源减少,采矿难度也随之增大,这就需要更加坚固的采矿掘进支护。目前我国采矿掘进技术还具有巨大进步空间,本文对此展开分析,在复杂地质的条件下,研究支护过程中应该注意的问题,相应的制定出完整的开采方案,提高采矿过程的工作效率和安全性。

关键词:复杂地质;采矿掘进支护技术

在煤矿巷道的掘进施工时,利用好支护技术可以提高施工的安全性,要对技术有很全面的了解。在利用支护技术的时候,需要采用金属架棚支护或者锚网支护的的措施,将施工工艺优化,可以有效提升巷道掘进的效率。但是目前在复杂地质条件下使用这一技术还存在一些问题,比如支护流程,支护方法。要对这些方面进行深入的分析,来将支护的效果做的更好,从而提高施工效率,保护施工安全。

一、复杂地质对采矿掘进工作的影响

设备运行困难:在我们国家的固体矿矿开采过程中,相关技术和设备虽然在世界领先地位,但还是具有一定局限性。例如在进行半固体矿岩巷掘进的环节中,一旦遇到硬度系数大于5的岩石层及岩石,就会给使用设备的整体带来相当大的磨损,极大的制约了巷道采掘支护技术的发挥,还会降低相关设备的使用寿命,如此一来,严重制约了整个矿井工作的进程。

1.巷道固定困难:当矿产资源处在较为复杂地质环境中,会导致四周围的整体土质都呈现出疏松的性质,而且此时的固体矿层也大多比较松软,因此,增加了掘进巷道的施工难度,再此施工阶段,巷道在多种外力的工作作用下,无法发展成为固定形状,即使通过人力的辅助勉强成型,在后期也很容易出现形变现象,巷道的上、下两个端点的板块会同时尽心收缩。导致在巷道掘进中无法使用支护技术,这种情况,很容易引发一系列的安全事故出现,甚至还会对周边矿山的安全造成不利影响。

2.岩层不稳定:通常情况下,在巷道掘进的过程中,难度都是逐渐增加的。当巷道掘进达到一定的深度以后,固体矿层所处的地质结构会随着固体矿层推采出现不同程度的破坏。尤其在我们仔细观察顶层板岩层的时候,会发现明显的变化,以拱状形式存在的围岩,此时会承受较大的外力冲击,在固体矿矿开采的时候增加了难度。技术不够先进:在进行采固体矿的掘进和支护施工操作的时候,对于相关技术的要求非常专业,目前为止,与技术先进的西方发达国家相比,我们国家的技术和管理水平尚处于探索阶段。国外早已在采固体矿中运用最先进的机械自动化操作模式,我们国家的大多数地区还运用一些落后的施工技术和方法,从整体上来说,较为落后。

3.半固体矿巷构建难度增大:因为本文重点阐述的内容是复杂地质条件下的矿山开采掘进,由于地质条件的特殊性,经常会出现大范围的断层和巷道坡度过大的现象,但是我们也应该知道,通常情况下,复杂地质中的矿产能源储量都很多,发展到薄固体矿层施工阶段,此时的巷道掘进支护开始以半固体矿巷为重心。进行掘进作业的时候,半固体矿巷对相关的所有施工技术都有很高的施工要求,只要其中的一个环节出现问题就会对整体产生破坏作用,因此,我们必须保证半固体矿巷矿区正常开采,如此才能保证整个矿区的正常运行。

二、煤矿掘进支护技术的难点

在复杂地质条件下进行支护的难点:在进行煤矿掘进的时候,越深入矿井顶部的岩石变化就会越明显,压力也就越来越大,这样支护的难度就加大了;复杂地质条件下矿井顶板和煤层都不够坚硬,在掘进的压力下很容易发生塌陷。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行矿道施工的时候,坚硬的形状不容易形成,松软的地质很容易发生变形,支护的效果不好,在向前掘进的时候,还需要对后面的矿道实施维修;复杂的地质条件下有很多比较难进行掘进的地方,这些地方就需要进行改变方向,所以弯道就比较多,坡道比较陡;在一些矿井中,煤层比较薄,尤其是主巷道比较薄的话,就会比较容易产生问题。在进行巷道的掘进的时候,就需要进行支护,并且要配备高精尖的设备配合施工,保证设备的良好运行,才能够做好支护工作,提高采矿的速度;目前我国的采矿技术普遍还是采用的传统工艺,跟国际技术相比还需要很大的进步,所以在实践中进行技术的创新和研究也是一个很重要的方面;目前在我国的很多矿区,采矿的设备还比较陈旧,在施工的时候会有很多的问题,比如遇到坚硬的岩石就难以继续施工,这不仅耽误施工的进程,并且对于设备也会有很大的磨损,使得支护工作也受到阻碍。

三、采煤掘进支护技术应用及研究

由于在巷道掘进施工中复杂地质情况的客观存在,采矿企业要在综合考量各方面的因素之后,选择风险小的更合理的掘进计划,在此过程中,要加大对设备的资金投入,培训技术人员,优化管理结构,合理配置人力资源与设备资源,这都是保障采煤掘进支护技术的顺利实施的基础。文章在对煤矿开采的现状进行分析后,以下几个方面可以改进:

1.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。在开采到较深的矿井时,要勘察是否有水的出现,如果有水,应当在矿井内安装排水系统,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.选取合理的开采设备,在采用掘进支护技术之前,要深入考察该开掘区域的地质条件,对每一个有可能影响到开掘安全的因素都要进行详尽的勘测,再根据实际情况,设计合理的开掘计划,选择能同时适用于地质条件和掘进支护技术的开采设备。

3.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,采用退后卧底法进行掘进,这是一种操作较安全的掘进方法,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。

4.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。

在复杂地质条件的地区进行煤矿开采的工作是一项难度比较大的工程,关注的不仅是开采的煤矿量以及开采的效率,对于开采的安全要更加的关注。对于实际的开采环境要进行实地的考察,从而很好的利用支护的技术和煤矿掘进的方法进行施工,从而保证煤矿开采的安全性。掘进支护技术是煤矿开采技术非常重要的一项技术,它促成整个开采工作的顺利进行,将这样部分工作做好是十分必要的。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

参考文献:

[1]杨果果.大采高综采采煤工艺适用条件分析.2016

[2]秦素.我国综采采煤机技术的创新路径分析.2016

[3]马晓华.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用.2016

论文作者:张朝帅

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/20

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