煤矿软岩巷道掘进支护技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2021-06-16
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煤矿软岩巷道掘进支护技术探讨

陈建国 1 卢运海 2 卓军 2

1.四川川煤华荣能源公司广能安全生产管理中心 四川 华蓥 638600; 2.四川华蓥山龙滩煤电有限责任公司 四川 广安 638020


摘要:我国煤矿企业的发展离不开高效益的采煤工作,那么就需要对当地进行井工开采,因此对所采用的技术以及设备的要求也是十分高的,为了避免操作过程当中出现安全事故,在对软岩巷道掘进的过程当中能够借助一定的支护措施确保作业人员的安全,就需要我国煤矿企业能够针对当前软岩巷道掘进工作所存在的一些问题,做出支护技术的探讨和分析。

关键词:煤矿产业;掘进巷道;应用分析

前言:

煤矿资源,作为满足现代化经济建设快速稳定发展需求的关键,其开发使用的效率关乎区域发展能够达到预期。然而,在实际建设过程中,煤矿掘进巷道支护技术的运用效果并不理想,这与巷道围岩结构的软弱不稳定密切相关。为此,支护技术人员应对煤矿开发市场环境中支护技术的运用局限入手,以使支护达到预期的稳固要求,进而提高巷道掘进作业的安全性。如此,煤矿资源的开发建设就不会受到开采技术运用局限影响,进而推动涉及行业的健康稳定发展。

1.煤矿掘进巷道支护技术的应用现状

研究表明,煤矿掘进巷道支护技术的应用问题主要集中在两个方面,即锚杆支护与井下支护。其中,锚杆支护技术的运用局限体现在锚杆长度不够与应力作用范围受限。目前,为增加锚杆长度,技术人员将面临上部与相邻锚杆间中部围岩压应力下降的问题。此外,要想满足当前煤矿掘进巷道支护稳定性的需求,锚杆长度增加会导致预应力结构失效,进而对支撑应力场造成影响。由此可以看出,要想实现巷道掘进支护运用锚杆长度与间排距的控制目标,将对支护结构的作用效果造成影响,研究人员应利用先进的技术手段进行优化。对于井下支护技术的运用局限,同样体现在锚杆支护上。此过程,技术人员主要运用悬吊理论,将巷道顶板较软岩层悬吊在顶板较稳定的岩层上,进而保证软弱岩层结构的稳定性。如此,就能使矿井巷道的支护技术运用达到预期。但此方法仅适用于煤层较薄的支护环境,在厚煤层环境中无法发挥出应有的作用价值,存在一定的局限性。故而,技术人员应在对以往采用掘进巷道支护技术进行优化的基础上,采用更多的技术方法满足不同煤矿建设环境所提出的稳定建设需求。

2.煤矿巷道掘进施工技术的特点

2.1胶带传输是煤矿巷道施工中一大重要环节

煤矿传输胶带跟普通传送带是有很大不同的。它与普通绞车类传输相比,占有一定的优势的:它在传输过程中具有较高的稳定性以及较高的安全性;节省了较多的人力,并且在设施配件及电力上耗费较少;护理维修也简单方便。

2.2为了安全性的提高需要进行通风和防尘

由于在开采过程中很容易有大量有毒气体喷出,所以我们首先要做好通风措施,避免工作中出现任何意外。因此必须在挖掘过程中保持通风状态。有关通风方面的措施,大多数的煤矿都在采用通风机,而通风机选用时也要注意选择符合工作区域的机器,同时备风筒要选直径较大的。风筒位置摆放时要注意与作业区域的距离,防止漏风现象的出现,从而使风力减少,要有效的保障巷道通风性。通风机的操控尽量由工作人员来操控,这样能够保证运行稳定,能够按时达到工作要求并能及时对它进行测验。

粉尘是进行巷道掘进工作时难免产生的,粉尘由于通风机的作用迅速扩散到空气中。现在除尘的方法主要就是通过注水的方法,使空气及地面变得潮湿,另一种是通过使用通风机的方法。除此以外,不仅要做好除尘措施,还要做好个人防护,戴好防护面罩或口罩,然后要求工作人员及时进行粉尘检测,保证工作人员人身安全并确保工作正常进行。

2.3采用正确且有效的爆破方法

煤矿工在掘进工作中常采取的爆破方法是光面爆破技术。这项技术通过利用科学原理,引爆以后会将所设定的区域及炮点全部轰炸,从而使爆破的区域变成一个平面,降低了工作人员的工作量,也缩短了掘进进程。

3煤矿软岩巷道掘进支护技术的探讨

3.1 煤矿软岩巷道的掘进技术

我国煤矿开采工作是一项重要的技术工作,当前在我国煤矿企业的许多软岩巷道掘进施工工作当中,都会采用机械作业来替代人工掘进的方式。随着国家科学技术的进步和发展,对煤矿企业的施工工作有十分突出的贡献,主要是机械作业的方式相比较于人工掘进,有更高的工作质量以及工作效率。而且人工掘进难免会存在很大的安全隐患,尤其是针对煤矿开采工作,但是机械作业的方式,就能够依靠专业的技术和施工设备来对各种地质情况的软岩巷道进行掘进,并且通过一定探测设备对地下围岩特征进行了解,从而制定更加合理的施工方案,这样就可以为煤矿软岩巷道掘进施工工程减少所用的施工时间,使实际施工效率得到有效的提高。进行掘进工作之前,相关人员应当对软岩巷道掘进的路线进行综合的分析,并且结合围岩特性来选择合适的设备和支护技术。当前煤矿开采所采用的掘进技术主要包括两种,一种是钻爆法掘进方式,一种是综掘机掘进方式,这两种方式都有其优点和缺点,因此在煤矿施工现场,相关技术人员还是应该根据实际情况选择适合的掘进方式,并且需要采用专业的探测设备对所要开展作业的地段的各方面的情况都需要做到充分的了解,并在制定施工方案的环节严格制定所需要的施工技术,确保施工方案的准确性,这样才能够够发挥出来掘进技术的优势。除此之外,煤矿企业还应该针对施工工作中可能出现的一些顶板灾害事故进行分析,从而对可能产生影响的因素制定相应的应对措施,之后合理规划掘进路线,完善技术工艺,从而确保施工人员的安全。

3.2 煤矿软岩巷道的支护技术

针对煤矿软岩巷道的支护技术施工流程主要包括几个方面,初次支护、二次支护以及对底板支护进行管理。在对煤矿继续进行开采工作时,相关作业人员往往会根据巷道所处位置的地理特性来选择适用的支护方式,由此也形成了不同的支护体系,而这种支护体系能够适用于不同分段的软岩巷道,并且在一定程度上能够确保围岩的完整性,使得其主要构成能够具备更好的紧密性和高柔性。目前国内煤矿企业主要采用的支护技术包括锚杆联合和锚网喷两种支护技术,锚杆联合支护技术主要是采用喷浆对巷道围岩进行封闭,从而减少变形的情况,之后安装锚杆对巷道围岩进行注浆,使其主要结构得到转变,从而有效提高自我承载能力,使得围岩稳定性得到提升。除了这种支护技术以外,还有同样作用效果的锚网喷支护技术,同样能够确保围岩的完整性。因此相关作业人员在实际施工过程当中就应该严格按照和遵循相关标准和规范,来进行后续掘进支护工作,从而能够提高地下围岩的稳定性,使其自我承载能力也能由此得到提高,确保支护结构更加完善,得到加固。无论是掘进技术还是支护技术,都是我国煤矿企业顺应时代发展趋势对自我运行体系的改进和完善,随着国家科学技术的进步和发展,先进的施工技术能够有效缓解人工施工存在的一些问题和麻烦,适用于我国煤矿企业的开采工作,并且能够对软岩巷道的构架和地质情况作出一定的改变,使其存在的应力作用能够不影响到施工工作,并且可以达到更加规整的结构。

结语:

随着相关技术的不断发展,煤矿掘进巷道锚杆支护技术已经具备了较高的应用价值。但是受制于很多现实因素的影响,在实际的应用过程中仍旧暴露出很多的不足,这对于现代化高效率矿井开采的发展而言显然是不够的。所以继续加强煤矿掘进巷道锚杆支护技术的发展与升级,不仅是每一位从业者予以关注的问题,同时也是整个行业发展需要切实解决的难题。


参考文献:

[1]陈波,岳宗洪.锚杆支护系统在煤矿巷道中的应用与改进[C]//贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会,2010.

[2]周光华,陈治中,刘晓平等.高预应力锚杆支护技术及其在复杂困难煤巷中的应用[C]//神华科技大会,2009.

[3]原紫育,郇恒恒.巷道快速掘进技术研究及应用探析[J].技术与市场.2018(05):132+134.

[4]李晨涛,王海锐.煤矿巷道掘进单进提高施工组织实施探讨[J].科技与企业.2014(22):8.

[5]孙涛,潘光超.煤矿综合机械化快速掘进技术要点分析[J].山东工业技术.2017(11):73.


作者简介:陈建国(1970-),男,四川阆中人,本科学历,采矿高级工程师,研究方向:煤矿开采技术。