煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析论文_赵燕青

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析论文_赵燕青

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摘要:掘进施工主要是指在矿山工程建设中计划开挖地下巷道,采用科学合理的施工措施和施工方法,对煤层及围岩进行破碎化作业,从而形成巷道矿泉。在此基础上,开展相应的支护工作,确保巷道畅通、稳定,便于煤矿开采。和运输。当然,为了保证采矿工程的安全顺利实施,必须正确应用支护技术,把握巷道掘进技术要点,根据实际需要确定支护类型,确保采矿安全和质量。工程学。

关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用

导言:随着我国科学技术的发展,煤矿采矿技术也在逐渐提高,逐步的向高效率、高安全的可持续发展道路前行。采矿技术和采矿工艺都得到了大幅度的提高,高效、高产的采矿技术的应用,为我国的煤矿事业发展做出了重要贡献。在采矿作业中,采用连采工艺,有利于提高综掘掘进速度。连采就是在煤矿产业进行连续的机械化采煤,机械化程度能够达到95%以上,是实现综采挖掘技术的前提,连采是掘进、短壁采煤的有效开采方式。连采工艺主要是利用连续采煤机与锚杆钻机进行交替掘进作业和支护作业。

1煤矿巷道掘进和支护技术对采矿工程的重要性

不管是掘进还是支护,其目的均在与保障煤矿巷道的安全与稳定,并为煤矿开采作业提供高效、稳定的运输通道,确保开采效率的同时,防止安全事故的发生。不过,要想实现这一目的非常困难。首先,地下环境较为复杂,在掘进时必须要依靠合理的掘进技术来保障掘进效率和质量。其次,煤矿巷道中存在大量软岩,这些软岩会严重威胁巷道的稳定与安全,需要利用锚杆支护等支护技术来对巷道进行有效支护,从而防止巷道发生崩坍、破坏等问题。因此,煤矿巷道掘进和支护技术是采矿工程中必不可少的重要技术,不但可以保障煤矿巷道的安全稳定,从而确保采矿作业的正常进行。

2影响采矿工程巷道掘进锚杆支护技术的因素

2.1地应力

矿山压力的作用会危害到煤矿开采,如围岩挤压巷道或变形断裂,挤压会导致煤层被压松、岩体位移或离散、人工支撑物断裂或者挤压变形,严重时会出现地表及岩层塌陷、位移等事故。各种人工填充及支撑物、煤层、围岩在矿上压力作用下出现力学挤压的现象,若不能及时有效处理这种现象,则会危害煤矿开采工作,甚至造成施工安全事故,威胁到人们的生命财产安全。要想控制矿上压力显现,开采煤矿作业时要进行采空区处理操作和工作面支撑保护,有效控制应力场改变与围岩变形,确保作业的安全高效进行。当前顶板岩层的合理控制就是现代主流回采工作面支撑保护的有力手段,因此将采空区处理与工作面支撑保护称为顶板管理的支护技术。

2.2巷道周围岩石的强度

如果想要使得巷道掘进技术能够在最大限度上发挥自身的作用,那么变需要对煤矿巷道掘进支护技术进行合理地运用,从而使其发挥保护与支撑的重要作用。另外,巷道周围岩石的强度也会对煤矿的巷道掘进支护技术产生较大的影响,如若周围的岩石强度能够与锚杆的支持力之间形成正相关的关系,那么便可以实现强度的增加和支撑保护作用的实现。

2.3巷道断面

巷道断面的形状和尺寸等因素也是影响煤矿巷道掘进支护技术的重要组成部分。因而,必须对相应的巷道断面进行合理地控制和设计,从而保证其可以正常发挥作用,不影响整个煤矿采矿工程的施工进度和质量问题。

3煤矿巷道掘进和支护技术的应用

3.1综合机械化掘进技术在煤巷中的应用

煤层巷道的掘进多应用综合机械化掘进技术。其中,悬臂式掘进机是最基础也最重要的设备,其它设备还包括转载机、锚杆钻机等。在该技术下,掘进机性能越好,那么掘进工作效率就越高。很长一段时间一来,我国煤层巷道的掘进都存在掘进机性能远超掘进需求的情况,造成严重浪费。为此我国自主研发了适合我国煤巷的悬臂式掘进机,在保证作业效率的同时,避免了不必要的浪费。

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3.2连续采煤机掘进技术在大断面煤巷的应用

大断面煤巷由于其特殊性,需要利用连续采煤机进行挖掘,同时针对其中的各个流程加以优化,从而保证掘进施工的有效性和安全性。连续采煤机本身具有极大的截割宽度,从而能够将集煤、装运和运走等工作合为一体,避免了常规掘进作业中的繁琐工序,从而可以有效减少大断面对掘进工作的影响。在大断面煤巷中应用连续采煤机挖掘技术时,可以采取分层掘进,上下层分层作业的方法来优化施工流程,并通过画弧的方式来找出大圆半径,以保证巷道成型。另外,对绞车提升和碴石运输同时进行,可以有效节省大量时间,起到提高运输效率的作用。

3.3采用连采工艺,实行综掘挖掘

根据矿区的实际地质条件,采用功率比较大的综掘机,例如S150J综掘机,支护可采用自制可行走多臂锚杆机和综掘机进行配套施工,实行双巷掘进,这样能够有效的解决瓦斯问题,有效的发挥综掘设备的功能,提高工作效率。采用连采工艺,提高掘进速度。为了保证支护的质量,采用连采掘进技术要缩小循环进度,做好支护工作,降低安全隐患。另外要引进先进的设备,采用双港掘进技术,逐渐加大循环进度,这样能够充分发挥设备的良好性能。采用综掘机实现了双巷掘进技术,打破了传统的掘进工艺,提高了综掘机和锚杆机的利用率,实现了掘进与支护的平行作业,有效缓解了如寺河矿等另行地区的衔接准备工作,能够有效促进采矿作业各项环节的高效运行。而且实现综掘挖掘技术,采用国内设备,降低了工作成本,而且也有利于对设备的养护与维修。

3.4全螺纹锚杆支护技术的应用

全螺纹锚杆支护技术的关键在于使用了全螺纹锚杆,从而有效改善锚杆支护技术中存在的问题。全螺纹锚杆与普通锚杆的最大区别在于其不需要二次加工紧固螺纹。这样一来,全螺纹锚杆就有效避免了普通螺杆存在的杆体各部分强度不等问题,没有薄弱截面。那么当全螺纹锚杆在实际应用时,就不会出现因侧压力的集中应力而导致薄弱截面断裂的情况。另外,全螺纹锚杆的生产成本较低,能够广泛应用在各类巷道之中,更能根据巷道实际情况进行截取,在节约了巷道支护成本的同时,简化了巷道支护工序,提高了巷道支护质量。

3.5沿空掘巷锚杆支护技术在深井全煤巷道的应用

深井全煤巷道由于有着采深大的特点,故而常规锚杆支护技术难以满足其需求,无法对巷道进行有效支撑。因此,需要根据深井全煤巷道的实际情况,对锚杆支护技术进行合理优化。其中最为重要的是确定并设计锚杆的预应力,以满足高采深下的巨大应力要求。同时,采深过大也会导致围岩受到的锚杆力增加,从而容易出现围岩破坏的情况,需要合理使用钢带、金属网等构件来缓解围岩受到的集中应力,防止围岩受力过大而产生破坏。

3.6锚注支护技术在软岩动压巷道的应用

在软岩动压巷道中,可以在锚杆支护的基础上,结合注浆巩固技术,从而形成全新的锚注支护技术。锚注支护技术将锚杆支护与注浆加固的优点结合起来,能够通过注浆来提高软岩的整体强度,防止软岩出现破碎等情况。然后,锚喷支护技术使得整个岩壁更加密实,从而防止锚杆的作用力全都集中在某一个点上而导致岩壁发生破坏。

结束语

由于煤矿资源属于有限的资源,所以在开采中要积极引进新的开采技术,坚持可持续发展原则,发挥科学技术在煤矿开采中的作用,重视煤矿资源对社会经济发展的意义。虽然我国开采技术随着科学技术的发展而得到提高,但是在应用过程中还存在着一些管理制度不完善、缺乏专业人才等问题,从企业的实际发展水平出发,选择适当的开采技术,采用连采工艺,实现综掘快速掘进,加强巷道支护,优化生产系统,在保证安全生产和可持续发展要求上提高采矿事业的工作效率,提高煤矿企业和社会的经济效益。

参考文献:

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[4]詹明忠.探讨煤矿采矿技术应用问题及对策分析[J].企业文化,2017(10).

[5]张铁军.煤矿采矿技术应用问题的探讨[J].城市建设理论研究,2017(17).

论文作者:赵燕青

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/17

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