试析复杂地质条件下的采煤掘进支护技术及其运用论文_解学强

试析复杂地质条件下的采煤掘进支护技术及其运用论文_解学强

古城煤矿 山东济宁 272100

摘要:经济的发展对煤矿资源的需求在不断增多,煤矿开采已经进入了深井开采的阶段。本文以复杂地质条件下的煤矿为例,对煤矿掘进支护技术应用中存在的问题进行了探究,在此基础上提出了支护技术的优化应用策略,旨在为业界人士提供一定的参考。

关键词:复杂地质;采煤掘进支护;运用

引言

中国是煤炭高产大国,国家对于煤矿的相关开采与控制技术也成为当前国内外共同关注的焦点问题。采用采煤掘进支护先进技术能够有效提高深层次采煤效率与质量,同时减少煤矿开采危险因素,这也为煤矿企业健康发展提供了更多有利空间,值得深入研究和推广。

1复杂地质条件下煤矿采煤掘进的难点

1.1岩性变化明显

向更深的地方进行煤矿开采工作是增加煤矿开采量的重要手段。但是这种方法会对煤层的地质结构造成不同程度的破坏,尤其是在不断加大的顶板性变化下,拱状围岩在这一过程中受到的外力在原有基础上,呈现出不断增加的状态。最后会直接影响到煤矿掘进工作的安全性与可靠性。

1.2煤层容易松动

在实际进行开采工作之前,我们需要对矿区的情况进行仔细调查与分析。松动的矿井顶部以及底板煤层都会导致支离破碎现象发生的概率不断增加,尤其是在掘进煤层的过程当中,极易导致煤层出现一系列的变形问题。顶板以及底板大程度的收缩现象,也是该煤矿在作业过程当中所面对的主要问题,这会对支护工作的顺利开展造成一定阻碍。如果不能实现对恰当支付方式的选择,就会给煤矿采掘工作带来一定的安全隐患。

1.3巷道断层较多

该煤矿地形地质条件相当复杂,同时有大坡度的巷道存在。通过分析巷道周边我们可以发现,其地质存在较多的断层等现象。薄煤层在整个矿井中所占据的比例相当大。在实际针对薄煤层进行开采作业的过程当中,半煤巷是巷道掘进支护所使用的主要手段,这对支护工作所提出的要求相当高。尤其是采煤设备以及支护方式在这一过程当中面临着全新的要求与挑战。为在真正意义上实现对支护方式的科学选用,我们必须促使设备装配水平得到有效提升,从根本上避免给采煤工作带来不良影响的现象出现。

2复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术应用问题

2.1地质变化的影响

煤矿开采作业是由地表到地层,由浅入深的一个过程,随着开采深度的加深,采煤作业的难度与危险性也会随之加大。在煤炭开采作业中,水文地质结构会受到巨大的冲击甚至是破坏,尤其是封顶结构组织。所以在煤矿开采之前,要进行仔细的检查,要完成运钻、移钻及稳钻与打孔、装药、爆炸放顶然后再打孔,最后经后期处理。在放顶的时候,要选择合适的器具,否则会对放顶工作的有序开展产生影响[1]。

2.2煤矿的支护技术比较落后

目前,我国很多煤矿使用的支护技术都是比较落后的。比如,管缝型的锚杆、硬水泥锚杆等一些设备技术依旧停留在很早以前的水平,已经满足不了现在复杂环境的开采要求。这也会制约着我国煤矿开采技术健康发展。

2.3开采设备落后

因为复杂地理环境下煤矿开采作业的难度与风险较大,为了保证开采作业的安全、有序开展,必须要采取科学的采煤掘进支护手段,技术措施的实施要以相对应的设备仪器做载体[2]。当前,煤矿开采中使用的很多煤矿开采仪器设备都是从国外引进的,不论是仪器设备的有效利用,还是日常检修养护都存在不足之处,影响设备使用的效率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以,为了提高采煤掘进支护技术的使用效果,必须要选择合适的仪器设备,具备正确的操作使用方法,才能保证开采作业的效率,提高开采作业的安全性

3煤矿采煤掘进支护技术

3.1综掘机型号的选择

为了提高掘进支护技术的使用效果,促进煤矿采煤掘进工作的有序进行,需要借助一个很重要的设备就是综掘机。在开采作业中,要结合矿井的实际状况。通常情况下,临时支护是通过采用综掘机本身的液压锁来进行,使用临时支护技术,可以降低掘进作业中的风险,以确保采煤掘进作业安全有序地开展。它的优势是有利于采煤的效率,缩短施工时间。在设备采购中,一定要综合考虑各个性能,例如:设备结构是否紧凑,能否应对有断裂面的巷道开采,设备的大小、运行效率等都应该纳入考虑的范围。合适的综掘机能够降低煤矿开采作业的难度。

3.2截齿的选择

为了满足复杂地质环境下采煤掘进施工活动的需求,选择截齿的时候要考虑强硬度,使得工作效率得到保证,同时还能减少截齿破损的程度,延长使用寿命。而且在使用爆破处理、直接破顶处理时,强度达标的截齿还可以起到保护其它仪器设备的效果。但是,需要注意的是,一些矿井中岩石强度过大,超过了综掘机的承受能力,在这种情况下应该选择其它方式,因为如果使用机械设备,不但达不到预期目标,还会造成仪器设备的破损报废。

3.3后退卧底法

在地质条件复杂的煤矿开采中,对于一些存在断层地质的煤矿,相关的工作人员还应根据煤矿地质的特点,选择合适的掘进支护技术。比如,在本次项目中就用了后退卧底法完成了支护,当断层的落差高度在2.5m以内、并且煤矿地质的岩层强度能满足煤矿开采的安全要求,就可以使用后退卧底法,以有效地保证巷道围岩的安全性。在支护时,掘进机往后移15m,坡度小于12°的地方作为卧底,当掘进到断层时,就需要将锚杆支护技术应用在每层的顶板处,全面地对断层进行保护[4]。

3.4合理利用锚网锚杆

设计基于临时支护的U型钢架,保证掘进支护技术对存在较大落差断层的有效保护,避免出现由围岩结构破碎或坍塌而引发的矿井事故。具体来讲,该技术的关键在于对U型钢架固定支护技术的控制与混合应用,要保证锚杆倾斜角度在45°左右,并通过增加预紧力加固围岩结构,避免煤矿在掘进过程中出现顶板脱落问题,提高煤矿采煤掘进过程中的稳定性,提高支护安全效率[3]。

3.5重视临时支护技术的运用

在实际针对煤矿进行开采作业的过程中,科学使用综掘机是提升开采可靠性以及安全性的有效途径。综掘机的运行效果以及工作效率会受到多种客观因素的影响,其中最为直接的就是液压系统。保障液压系统的稳定性是提升采掘效果的重要手段。注意在开机以及停机时需要科学使用闭锁装置,在实际工作当中,综掘机机身也需要进行临时的支护,上述工作需要在液压锁支撑的基础上进行。在科学选择支护技术后可帮助煤矿掘进工作的安全性得到进一步提升,将更为有利的条件提供给煤矿采掘作业。加强采煤施工管理。煤矿采掘施工应该具有健全完善的管理制度,建立完善的管理制度,成立完善的管理机构,并落实管理责任制,将管理的各项工作落到实处。例如,在运用弯皮运输过程中,既可以采用大角度的长距离进行掘进,也可以利用小角度的拐弯掘进,从而有利于提高皮带的工作效率。另外,皮带机尾部安装自动卸料装置,有利于减少对皮带的磨损,确保采掘作业的安全。

结束语

从多方面探讨了当前复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术的运用,其目的是希望实现对深层次矿井煤矿开采工作质量与效率的有效提升,做到技术合理、施工安全、生产效率稳定和技术应用多样,为中国进一步强化煤矿采煤技术而做出巨大贡献。

参考文献:

[1]杨林林.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].能源技术与管理,2018,43(04):64-66.

[2]慕沛哲.复杂地质条件下煤矿巷道掘进支护技术的应用浅谈[J].能源与节能,2017(11):138-139.

[3]张官禹,吕荣进.复杂地质条件下矿井掘进支护技术应用研究[J].世界有色金属,2017(15):160-161.

[4]李阳波.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术分析[J].机械管理开发,2017,32(05):48-50.

[5]李志.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析[J].科技资讯,2014,12(11):77-78.

论文作者:解学强

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/13

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