纳雍县工业和信息化局 贵州毕节 553300
摘要:一般来说,煤炭与矿产资源的合理化开采,是我国煤炭运输和开采行业的重要内容。而其巷道掘进技术、支护技术等技术形式,又是我国煤炭采矿工程的关键环节,在实际环境中,无论是巷道掘进技术还是支护技术,往往都会受到具体的施工现场环境、机械设备、技术手段、操作者个人素养的影响,从而使得整个煤炭与矿产资源的开展过程中存在诸多问题,亟待解决。因此作者在本文中积极地探讨并分析我国的煤炭采矿工程的巷道掘进和相关支护技术,极具现实意义。
关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用
1煤矿巷道掘进技术分析
通常意义上,煤炭采矿工程的巷道掘进技术主要可以被分成两个不同的种类,其一是综合机械式掘进技术,其二是掘锚一体化掘进技术,这两种巷道掘进技术是目前在国内的煤矿巷道技术应用范围较为广泛、应用频率相对较大的两类技术形式。其中,综合机械式掘进技术是相对系统化的,它主要是由掘进、钻孔、输送、通风、机械设备等因素共同构成的。并且,由于相应的掘进设备是这个系统的关键组成部分,因此,其工作效率与施工进度之间具有十分密切的关系,即工作效率的提升能够在极大程度上推动其施工进度,从而使得该项技术的应用更加完善和科学。另外,又因为通过锚杆支护技术作为掘锚一体化的重要基础形式,可以将巷道支护与其掘进施工相互融合,进而减少相应的掘进周期,提升工作效率。
2煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术中的影响因素
2.1巷道围岩强度的影响
巷道围岩的强度直接决定着巷道的稳定程度,为了能够更好地对巷道进行保护支撑,一定要进一步综合的对围岩强度进行考察。围岩强度如果能够随着锚杆支护作用力逐步增加的话,就可以进一步的增强支撑力度。在对围岩进行考察时,其核心是要对地质应力载荷能力进行考验。载荷能力的强弱决定着顶板位移的大小,载荷能力强在地应压力变大时,也会使顶板发生的位移较小,从而实现较强的支撑作用和保护作用。因此,在煤炭采矿工程巷道挖掘工程进行的过程中一定要更加重视围岩的强度。
2.2地应力的影响
矿山压力是煤炭开采工程中最大的安全隐患之一,很容易发生岩体位移、人工支撑物形变、煤层压松等问题,严重时还可能导致岩层断裂甚至煤矿坍塌。为了最大程度上的避免这一问题,保障煤矿开采时的安全,在对煤矿开采进行巷道掘进和支护的过程中,一定要对作业面进行保护和支撑,并对采空区进行安全处理,从而使工程作业的过程中更加安全。在如今的工作面支撑保护手段中最常用的是对顶板岩层进行控制,也因如此采空区处理和工作面保护支撑统一称为顶板管理支护技术。
2.3巷道断面尺寸及形状
在煤炭采矿工程巷道掘进的施工过程中,一定会对巷道周围围岩应力进行适当的调整与支撑,因此会导致断面形成应力分布的不同。为了能够更好地对应力进行分散,一定要在施工过程中对巷道断面的尺寸及形状进行科学的把控。
3煤矿巷道掘进施工中的注意事项
为了更好地促进我国煤炭采矿工程的顺利进行,必须针对煤矿巷道掘进工作的施工过程中的相关注意问题予以详细的阐述和科学的分析,从而确保每一个环节都具有科学性和精准性。其一,在具体的煤矿巷道掘进施工工作中,必须要使用规定的机械设备进行操作,并且需要在确定该机械设备足够安全、运行过程会保持稳定性的前提下进行实际的施工操作。其二,安装相应的运输设备。通过安装合格的运输设备来保证在煤矿开采环节结束后,可以将相应的煤矿资源进行合理地运输,从而实现整个过程的一体化操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其三,在施工前期需要进行科学的准备工作,严格地考虑到在煤矿巷道掘进施工工作中可能出现的各种问题,从而将潜在的风险进行有效的控制。
4煤矿巷道掘进和支护技术的应用
4.1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。
4.2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。
4.3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。
4.4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。
4.5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。
5结束语
总而言之,由于我国的煤炭采矿工程中的巷道掘进技术和支护技术是保证整个工程项目质量达标的重要因素,因而,相关单位及其负责人必须重视这两项技术的革新、应用与发展,从而在一定意义上为我国煤炭与矿产资源的开采与运输工作作出更大的贡献。
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论文作者:刘祥
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/27
标签:巷道论文; 技术论文; 采矿工程论文; 围岩论文; 锚杆论文; 煤炭论文; 煤矿论文; 《防护工程》2019年第7期论文;