关于煤矿巷道掘进与支护技术探讨

期刊: 环球科学 2023年第7期 DOI: PDF下载

李军

贵州盘江精煤股份有限公司月亮田矿环保技术科

摘要

经过多年的开发,我国浅层煤矿资源基本被开发完全,更多的煤矿资源汇聚在深层。深层地下环境较为复杂,在煤矿地下开采工程开展过程中极易遭受各种风险因素的冲击,甚至诱发现场顶板事故等高危害性事故。而通过巷道掘进、巷道支护技术的科学应用,可以事先为煤矿开采营造相对安全的环境条件,保证采矿工程安全、平稳、高效推进。因此,探析巷道掘进、支护在采矿工程中的应用具有非常重要的意义。


关键词

采矿工程;巷道掘进;支护技术

正文

1采矿工程巷道掘进与支护技术的现状

我国科学技术的快速发展,煤炭资源的开发和利用受到了人们越来越多的重视,煤炭资源在我国的工业生产和社会建设中,发挥了不可替代的功能,在开发煤炭资源的过程中,展开采矿工作,要以巷道掘进技术和支护技术为核心,提高生产水平和开采质量。在煤炭资源的开采中,传统的岩石集中的布局形式逐渐被煤炭巷道的布局所取代,利用采准巷道布局和开拓巷道布局等形式,目的是提高巷道掘进技术水平。目前应用到巷道掘进中的方法包括综合机械掘进法、掘锚法、一体化流水线掘进法,是巷道掘进工程项目中的常见方法。利用综合机械掘进方式,对机械设备有着较高的要求,因此综合机械掘进方法的技术成本较高,掘锚法技术的应用中使用到了悬臂式掘进机,适用于有着一定复杂程度的煤矿地形中。但是利用该方式有一个弊端,那就是一体化流水线施工法的施工进度较慢,因此煤矿掘进技术和装备应用体现出了一定的缺陷和不足。

2采矿工程巷道掘进与支护技术的要点

2.1巷道掘进技术

煤矿巷道掘进中涵盖了多道工序,例如破落工序和装运工序,均是决定煤矿巷道掘进工程成果的重要部分,作为煤矿巷道技术应用中的基础,我国的煤矿巷道掘进技术中涵盖了多巷道掘进技术、综合机械化掘进技术、交叉换位掘进技术。其中综合机械化掘进技术中应用到了多种机械设备,是一种多设备协作掘进的传统手段,适用的范围广泛,在全岩巷掘进、半煤岩巷道掘进和煤巷掘进中,适用性较强。综合机械化掘进技术的发展已经经历了较长的一段时期,行业内人们积累了丰富的技术经验,占据着绝对的技术优势,多巷道掘进技术和交叉换位巷道技术是新兴技术,在掘进工序和支护工序中,是必备的技术手段。交叉换位掘进技术中,应用到了采煤机设备和锚杆钻车设备,具有先进的技术应用优势。近些年来在我国的采矿工程项目施工中,利用钻爆法施工的形式,按照先打眼、后放炮的工具进行。掘进施工常用的钻爆法为气腿式凿岩机作业钻爆,该方式的钻爆作业规模大,范围广泛,适用性强,按照常规的钻爆施工模式,不同类型的环境中均可以发挥出掘进作业的优势,适用性强,制定稳定、成熟、可行的施工方案。虽然我国利用该方式,已经积累了丰富的经验,技术水平有所提高,但是由于常规的钻爆法,存在掘进速度慢、工序复杂的问题,对岩石的稳定性不利,有引发自然灾害的风险,因此该方式即使成本低、操作便捷,也逐渐退出了人们的视线。

2.2煤矿巷道支护技术

煤矿巷道支护技术是维护巷道安全性的技术手段,可以有效地对巷道围岩破坏的问题进行防治,在煤矿巷道掘进工序中利用支护技术,可以保持巷道围岩的稳定性,有序的开展掘活动。我国在煤矿开采活动中,巷道支护技术的形式多种多样,例如棚式支护、锚喷支护、砌碴支护。煤矿资源通常位于软岩下的位置,在开采过程选择支护技术时,要以锚杆支护技术为主,尤其是高深度矿井的煤矿开采中,利用锚杆支护技术要逐步引进高预应力、高强锚杆支护技术。开发和应用该技术手段,利用锚杆支护、注浆和支架的形式,建立起完善的支护体系,对深部巷道围岩进行支护。

3采矿工程巷道与支护工程的注意事项

3.1注重瓦斯排放

在采矿工程的掘进作业环节,要加强对瓦斯排放工作的高度重视,保证采矿活动的安全、顺利进行,在瓦斯排放的工作实践中,结合巷道的实际情况,要建立起完善的通风系统,及时排放瓦斯,对瓦斯聚集的风险进行防范、治理。对瓦斯浓度进行定期检测,当出现瓦斯浓度超过了警戒值时,需要立即进行有效的处理,停止采矿作业,对安全事故问题加强防范,排放瓦斯,并定期进行瓦斯浓度检测,确保瓦斯浓度处于安全值以下。

3.2提高通风防尘水平

考虑到采矿工程具有一定的特殊性,采矿作业所处环境较为复杂,在生产活动中,粉尘会对工作人员的生命安全造成直接的威胁,实际工作中,由于采矿工程很容易产生大量的粉尘,无法进行正常施工,并影响工人的身体健康。因此采矿企业必须要在通风防尘工作中高度加强重视,结合巷道的实际情况进行通风管理、防尘管理,从综合分析系统、管理的角度,对巷道所需要的风压、风量进行分析。加强对各项参数指标的把握,使用合适型号的通风机,配备完善的通风机数量,用专业的风筒进行通风防尘。在投入使用之前,针对通风机要进行性能测试,确保通风机具有稳定的质量和良好的性能,投入到生产中,提高通风防尘工作的水平。

3.3加强勘测

很多煤矿资源地处位置十分特殊,地质结构也相对比较复杂,而巷道掘进施工进度以及施工安全性和质量等问题,也都和地质情况有着直接的关系,但是地质层的复杂性,很多时候都时勘察人员没办法轻易探知,因此在实际勘察中不仅需要勘察人员有着专业的勘察技术,还需要其自身具备专业的分析能力和逻辑推理能力,要根据勘察的结果去分析出可能出现的一些安全隐患问题,尤其是对地表的稳定性,地下水以及瓦斯等一系列危险因素,必须要进行全面排查,提出有效的规避措施,从而有效避免安全事故的发生。对此有关人员可以通过先进的地质雷达设备和技术进行深入的地质勘测,要切实掌握一切地质情况,并分析出会影响掘进施工的一切因素,提前做好预防措施,保障施工的安全性。

3.4优化巷道掘进施工工艺

由于我国的巷道掘进施工工艺,和一些西方国家相比较,仍然处于较落后的状态,因此企业本身一定要正视这一问题,要及时去了解西方施工工艺的优势和先进性,并加以借鉴和学习,然后结合我国一些地区的实际地质情况,去自主研发出更适合我国国土情况的先进设备和先进工艺,此外也可以在我们原有的设备和工艺的基础之上加以改良发展,以此来提升设备的性能效率,促进煤矿企业的良好发展。比如大部分的的煤矿巷道掘进施工之前,都需要先进行山体爆破,这就会涉及得到爆破技术的应用,但是我国大部分煤矿施工中一般都是采用浅孔爆破技术,该技术虽说危险性较小,但是工作效率也相对不高,可以说有利有弊,因此在相关的技术方面还需要进行不断的优化加强,要尽可能的在确保安全的前提下,来实现深孔爆破,这样就可以很好地提高后续工作的效率,促进巷道的快速掘进,为施工的质量和效率提供双重保障。

结论

综上所述,在煤矿巷道掘进及支护技术的应用实践中,面对着复杂的地质开采条件,采矿施工的难度较高,要以提高技术应用水平为目的,立足于实际现状,制定可行的施工方案。在巷道掘进和支护技术应用的过程中,把握关键要点,做好全过程的检测和监控,结合环境的变化,对施工技术进行调整,提高煤矿巷道掘进施工的安全水平,促进我国煤矿事业的长远发展

参考文献

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