煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析论文_韩伟

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析论文_韩伟

内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司 010300

摘要:煤炭资源是我国社会经济发展进程向前推进的过程中需要使用到的一种重要的一次性能源,我国煤矿生产相关工作进行的过程中一般情况下使用到的都是构建低下巷道这种开采方式,在巷道之中一般情况之下使用到的都是掘进工艺技术,其中主要包含的是破岩、煤炭以及巷道的支护工作。往往在对巷道掘进工作的进展情况做出一定程度的保安证的同时,也是需要对处于运行状态的巷道的通畅性和围岩的安全性做出一定程度的保证的,这对于矿建工程来说是具有十分重要的现实意义的,本文分析了煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用。

关键词:煤炭采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用

随着我国社会经济发展进程向前推进,我国的煤炭开采相关工作进行的过程中巷道掘进的广度和深度呈现出一种逐步提升的态势,煤矿开采巷道中的地质条件也呈现出来一种复杂程度逐渐提升的态势,从而就从各个层面之上对煤炭开采相关工作进行的过程中需要使用到的巷道支护技术提出了更高的要求。

一、实例分析

根据该煤矿概述,可以看出该煤矿地质条件较为复杂,考虑到该煤矿地质条件及断层问题,为保障煤矿生产的安全性,需要找出在复杂地质条件下影响煤矿安全生产的主要因素,采取有效的煤矿掘进支护技术,充分保障生产安全。该煤矿中存在断层构造,在地质运动影响下,导致岩层结构受到影响,导致在煤矿开采过程中,出现较多裂缝,顶板山墙压力增加等问题,影响地质开采的安全性;在该煤矿开采中,部分巷道支护应用的是开放式结构,当煤矿巷道顶帮压力增加时,巷道底板围岩容易出现是应力集中问题,影响煤矿开采的安全性。

二、煤矿巷道掘进施工

1.在对采矿工程巷道进行施工掘进时,可采用钻眼爆破法。具体来说,在地下巷道进行施工规划设计,运送多台煤电钻进行施工准备。在施工过程中要重点考虑施工技术及具体的施工组织,以实现良好的炮眼深度掘进。在利用煤电钻进行掘进时,要结合实际开采煤层的厚度情况,充分考虑炮眼之间的距离。施工技术人员在前期平面施工图中,对掘进炮眼进行科学合理及精准设计。同时,要结合巷道的实际情况对开采过程中的场地进行炮眼精准定位,在定位过程中要遵循一定的原则。众所周知,煤炭层与岩巷道类似,基本特质较软,因此,在对其进行挖掘时,应采用单向掏槽方式较为适宜。随着掘进的深入,遇到程度较深的炮眼时,要视具体情况而论。如果炮眼的断面相对较小,较为常用的是复合式掏槽方式掘进;如果存在软煤夹层,此时需要施工技术人员要在软煤带中进行布置掏槽,正常情况下,布置3 个掏槽眼且倾斜角度处于60°~90°;如果软煤层断面较为狭小,建议不进行设置辅助炮眼操作。在钻眼爆破实现顺利掘进,并实现实际开采煤炭资源时,需要注意的是装煤环节。装煤环节是一项费时费力的复杂工作。具体来说,在实际施工现场,通常采用ZMZ 型装煤机进行装煤作业。之所以选择该类型的装煤机器,主要在于其通过履带行走的方式运输原煤,具有较好的灵活性、高效性及持续性的优点,较为适宜在掘进断面进行运输作业。

2.注意事项。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在采矿工程施工过程中,进行破煤、装煤作业时,要将煤炭转运至指定的运输设备之上。具体来说,在这一过程中要使用煤矿巷道掘进机。该机器具备安全高效的使用功能,通过在具体掘进施工过程中采用掘进机器施工,同时,配置相应的运输设备,形成科学高效的流水作业模式,不断提升生产效率,提升煤矿巷道施工掘进的进度。巷道掘进是一项系统而又庞大的施工项目,需要进行科学规划与组织,以保证巷道最大程度上的安全,在巷道空间从岩层中剥离出来后,要及时进行煤炭巷道支护操作。在全球煤炭行业范围内,锚杆支护技术已经成为提升煤炭开采产量的关键性因素,巷道掘进技术的良好应用与开展将为后续的支护技术奠定良好基础。

三、支护技术

1.后退卧底法过断层技术。在该煤矿工程煤矿掘进作业中,其巷道断层存在着下移现象,针对巷道断层下移问题,可以应用后退卧底法进行支护,保证煤矿巷道开采的安全性。如煤矿巷道断层落差高度值在2.5 m范围以内,且煤矿直接顶板强度满足安全性要求时,可以应用锚网索支护技术,对巷道围岩进行支护,提高巷道强度及稳定性。在进行围岩支护作业时,将掘进机后移15 m左右。考虑到该煤矿工程掘进机工作面施工坡度小于土坡坡度,为此,在煤矿巷道中应用低于12°的载坡作卧底,通过后退卧底,保证整个巷道断层的下巷道高度符合支护设计要求。如在该煤矿中,沿煤矿掘进施工方向,其断层发育导致煤层下移,决定应用后退卧底法过断层。当卧底掘到断面层位置时,巷道顶部达到断层面上盘煤层顶板,在继续掘进作业时,所采取的是锚杆支护措施作用于煤层顶板,实现对断层面顶板可靠支护。在煤矿过断层中应用后退卧底支护方式,其支护技术对顶板围岩影响较小,可以有效保证围岩结构稳定性,支护效果较好。然而后退卧底法其工作量较大,巷道高度增加,作业强度偏大。为此,在煤矿掘进作业中采取后退卧底法过断层,应采取锚网索对巷道及断面层进行全面加固处理,避免出现因卧底施工巷道超高问题,充分保障巷道稳定性与安全性。

2.直接割顶法过断层技术。在煤矿掘进作业中,如断层落差高度值在2m范围内,断层结构引起煤层下移,如煤层顶板强度较低,在掘进作业中顶板容易出现破碎问题,为保障掘进开采安全,应用掘进机将强度降低岩石截割破碎,采取锚网索将顶板强度较大岩石进行支护。这种支护方式即直接割顶法,采取直接割顶法过断层,可以有效避免因支护断层位置岩石破碎而出现的巷道安全隐患问题,还可以避免后退卧底法工作量较大问题,其整体支护与过断层进度较快。

3.起坡卧底及顶煤放炮法过断层技术。在该煤矿掘进作业过程中,存在着断层发育,部分断层导致煤层整体上移,为实现煤矿掘进效率及安全,采取起坡卧底及顶煤放炮法支护措施过断层。在煤矿巷道揭露0.7 m断层时,此时煤矿掘进多应用角度低于12°的起坡卧底法进行操作,在没有顶板后采取正常掘进方向。如煤矿断层落差值超过2 m,则可以应用点小炮方式,将超出综掘机最大截割高度顶煤进行震落。综合应用起坡卧底及顶煤放炮法过断层,考虑到煤矿巷道暴露高度偏大,断层与下盘煤矿不能保留,导致断层支护难度较大。在完成断层揭露后,及时采取锚索支护措施进行断层支护,充分保证煤矿巷道稳定与安全性。如煤矿断层高度在2~4 m范围内,则应用掘进机进行煤矿开采,其最大截割高度的顶层煤厚度最大可以达到33 m,此时不可以采取顶煤放炮法震落方式,可以应用台阶施工法,采取锚网支护措施进行巷道上部分支护,采取后退卧底进行巷道下部分支护。

在现阶段我国矿建工程巷道支护相关工作进行的过程中得到了较为广泛的应用。因为在矿建工程巷道支护相关工作实际开展的过程中,变化性是比较强的,围岩应力的复杂程度也比较高,支护工作是存在一定的问题的,需要从事巷道支护相关工作的人员到施工现场中灵活的对问题进行分析,然后依据不同的实际情况灵活的使用加固技术,以便于能够对掘进工作的进度做出一定程度的保证。

参考文献

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论文作者:韩伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期

论文发表时间:2017/10/13

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