煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析论文_王科

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析论文_王科

王科

盘州市淤泥安全生产监督管理站 贵州盘州 553500

摘要:由于我国能源利用的范围逐渐扩大,且为我国煤炭能源开采的研究与发展做出了较大贡献。作为煤炭开采过程中的重要组成环节,其巷道挖掘和支护技术的应用不仅关系着煤炭采矿工程的开采安全,而且对于煤炭矿产的整体发展具有重要影响。基于此,本文将煤炭采矿工程巷道掘金和支护技术的应用作为主要研究内容,通过对煤炭采矿工程的巷道掘进技术方法以及支护技术的应用两方面进行详细的分析与研究。本文旨在为煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用的研究提供几点参考性建议,并为煤炭采矿工程的整体发展提供积极的推动作用。

关键词:煤炭采矿工程;巷道掘进;支护技术

导言:挖掘施工是指在煤炭采矿工程施工过程中,对地下巷道进行有规划的挖掘施工操作,通过采用一定的施工方法与措施对煤层与周遭岩体进行破碎操作,进而形成巷道空间,然后在巷道空间开展相应的支撑保护工作,实现稳固畅通的巷道,为煤炭的开采运输实现畅通的通道路径。

1煤炭采矿工程巷道掘进技术方法

1.1巷道掘进注意要点

在对煤炭采矿工程进行项道掘进施工过程中。主要应对以下几方面的施工要点进行着重注意。第一方面,应对煤炭巷道挖掘机的正确使用进行重视。由于在采矿过程中需要对巷道进行挖掘,并将挖掘到的煤炭对外进行运输。而挖掘与运输中不可避免的需要使用到机械工具。在机械工具的使用过程中,主要用对其正确的操作方法以及操作环境进行着重注意,进而避免由于操作不当而引发的安全事故。同时在煤矿巷道掘进机的使用过程中,由于该机器能够对煤炭资源进行运输,促进煤矿开采的效率提升,并形成科学高效的流水线作业模式。故而,应在煤矿工厂的挖掘过程中对该种机器的使用情况以及运行情况进行重点维护与检查,通过设备维护,保障挖掘设备的运行效率,进而提升该工程的实施效率。第二方面,在巷道掘进技术的应用过程中,还应对巷道的施工环境以及施工状况进行严格的监控与检测,以保障巷道挖掘过程中,其周边环境的稳定性,进而避免安全事故的发生。

1.2巷道掘进具体应用

在对巷道掘金技术的具体应用进行研究与分析的过程中,本文主要从以下几方面进行详细的思考与阐述。第一方面,从掘金技术实施过程中应用的炮眼爆破技术进行着手。炮眼爆破技术在对煤矿资源所在地的巷道进行施工过程中:①应对其施工方案进行科学的规划与设计,以保障其施工的流程与操作范围处于科学的状况下。②在该过程中还利用多台风钻进行具体的施工。而在利用风钻设备进行具体施工的过程中,应对具体的开采煤层厚度进行详细的掌握与了解,并结合开采煤层的厚度情况,对炮眼之间的距离进行设计与规划,保障设备运行以及技术使用的科学性以及规范性。③在具体的实施过程中应遵循炮眼精准定位的原则进行具体施工,进而避免在钻研爆破技术使用中出现安全问题。第二方面,在对煤矿巷道掘进技术进行应用的过程中,应对其装煤环节的具体施工应用进行着重注意。由于装煤环节是煤矿资源挖掘中的重要环节,不仅影响着煤矿资源的运输,而且该环节还具有费时费力的特点,影响着煤矿开采的主要效率与质量。在现阶段的装煤环节中,主要利用装煤设备进行实际的装配作业。故而在对该设备的使用过程中应对正确的、科学的使用方法进行明确的了解与掌握,并对该设备的运行情况、作业质量等方面进行及时的监察与维护,保障装煤设施能够在该环节中具有较为灵活的操作质量,提升我国煤矿资源的开采效率。

2煤炭采矿工程巷道掘进锚杆支护技术影响因素

2.1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。

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2.2巷道断面形状及其尺寸

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。

2.3地应力

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。

3煤炭巷道锚杆支护技术应用

对锚杆支护区域的围岩进行保护,对该区域围岩出现裂纹变形及破碎离层进行控制是锚杆支护的主要作用。通过锚杆支护技术的实施,使围岩在锚杆支护区内尽量保持完整,并具有良好的稳定性。同时,利用锚杆的支护实现对地质应力的分散载荷,使其扩散到较远的位置。

3.1解决软岩回采巷道支护问题

首先对支护网或喷层进行刚度支撑的强化,对薄弱部位要进行增加锚梁支护操作,以实现大幅提升围岩表面支撑约束能力的要求,实现对巷道破碎区纵向延伸的最大程度限制。在实际情况较为复杂时,可以进行二次支护操作,实现支撑保护的强度,同时还可实现支护网或喷层的相对柔性操作,一旦出现围岩发生变形或破裂的紧急情况时,可实现将围岩能量进行释放的功能,降低危险发生的概率。

3.2采用动态监测技术

在煤炭工程巷道掘进锚杆支撑保护技术使用过程中,可以采用动态监测技术,通过实时监测发现锚杆技术的实际应用中出现的问题及薄弱环节,通过现代的检测技术手段对环节进行精准定位,实现支撑强度提升与工程施工的安全性。

3.3使用配套的锚杆支护体系

为实现良好的支撑保护作用,在巷道掘进的锚杆支撑保护体系之中,要对使用的螺母质量及精确程度进行严格把关,在一般情况下,要将普通螺母更换成锚杆专用螺母,实现整体抗压能力的提升。

3.4对锚杆托板进行加厚处理

为避免出现托板变形而引发施工事故,在实际施工中要对锚杆托板的强度进行增强处理,使得托板的抗变形能力要在实际承受压力范围以上,提升巷道的实际安全性。

结束语

为实现对煤炭开采高效、稳健及安全的发展,不断提升煤炭的开采产量,在实际施工过程中必须做好巷道的掘进及支撑保护工作,安全的巷道不仅可以实现煤炭的及时运输,更关乎技术工作人员及煤矿工人的生命安全,因此,必须对巷道掘进及支护技术进行深入研究,实现安全生产。

参考文献

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[2]周建春,谢峰震,张俊敏,等.模拟矿井巷道支护结构受力性能检测评估与加固技术研究[J].煤炭工程,2017,49(06):96~98.

[3]张伟光,杨长德,谢峰震,等.基于正交试验的近距离煤层回采巷道支护参数设计[J].煤炭工程,2016,48(06):61~64.

论文作者:王科

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/13

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