关于煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究
摘要
关键词
煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术;措施方法
正文
引言
煤矿开采和煤炭加工业是许多地区重要的经济支柱,对当地经济的发展起到了积极作用,且煤炭资源的充足供应对国家的能源安全具有重要意义,可以减少对进口能源的依赖,同时煤炭资源可以通过化学加工转化为各种有机化合物和化学品,如煤气、煤油、化肥等。但从煤矿资源开采方面进行分析,传统的浅层煤矿资源已经逐渐减少,深层煤矿的开采成为一种必要选择。然而,深层煤矿开采面临更大的技术难题和安全风险,原因是深层开采可能涉及更高的地压、高温等问题,需要更先进的开采技术和支护技术来保障安全和高效开采。
1 煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术价值
在煤矿采矿工程中,巷道掘进是重要的一环,同时也是一个存在较大安全隐患的环节。应用巷道掘进及支护技术的必要性体现在以下几个方面:第一,安全性提升。巷道是煤矿内部的主要通道,巷道掘进和支护技术的应用可以有效降低地质灾害和事故的风险,保障工人的安全。第二,高效开采。巷道的掘进和支护直接影响到煤矿的开采效率,合理的巷道技术可以提高煤矿的开采产能。第三,资源利用。合理的巷道设计和支护技术可以最大限度地利用煤炭资源,减少煤炭浪费。第四,环境保护。巷道掘进和支护技术的应用还可以减少地下水涌入和地质环境破坏,有助于环境保护。
2 煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施
2.1 巷道掘进技术要点
2.1.1 瓦斯排放
巷道掘进中,与工程安全息息相关的就是瓦斯排放效果。在瓦斯排放不当的情况下,会增加巷道内瓦斯含量,此时巷道掘进中安全事故出现几率会大大增加。对此,巷道掘进的过程中,要为通风系统运作稳定性提供保障,借此将内部瓦斯及时排除[1]。一方面,要将对应的检测装置安设在巷道内。另一方面,以即时检测浓度为依据,针对巷道掘进进度进行优化、调整,使意外事故有效规避。
2.1.2 地质勘探
岩土环境和地质构造会影响、限制巷道掘进的开展,所以施工正式进行前,需要有关技术人员注意巷道周围环境的认真勘探,尤其是要针对巷道附近地质构造和岩土硬度等进行针对性的分析。目前来看,我国地质勘探工作的进行中,关于构造调查方面的提升空间仍然很大,所以今后进行巷道掘进时,要注意地质勘探质量的不断提升,从而为掘进可靠、安全进行提供保障。
2.1.3 通风防尘
在巷道掘进中,难免会有大量粉尘产生。若相关人员长期处在这种环境中进行作业,一旦吸入过量的粉尘,会给身体健康造成影响。而通风系统可以将巷道内粉尘快速排除掉,且在在巷道内粉尘浓度下降的情况下,其对人体健康的危害、影响也会随之降低。除此之外,部分掘进设备对粉尘浓度提出的要求相对明确,所以有关工作人员要将通风防尘工作做好,为设备在相应环境中的运行和应用效果提供保障。
2.2 巷道支护技术
2.2.1 锚喷与锚索支护
在实践锚喷支护技术的过程中,可以明确技术突出特征体现在经济性及实用性、封闭性较好等方面,在巷道支护中应用的效果相对理想。但需要注意,该技术并非是在所有支护工程中都适用,其通常仅在具有封闭性特征的地下通道中应用。实践应用环节,要注意现场具体情况的充分了解,以此为前提就锚喷支护方式进行调整,从而最大限度体现技术的支护作用与应用价值。从本质方面进行分析,巷道支护中锚索支护技术的应用,利于顶板塌陷或下沉等问题的规避,有助于岩层、岩层间紧密性的提升。而为了最大化发挥该技术的功用,选择的托盘、墩座型号要与规定相符,之后配合稳定性强的材料进行锚索的制作,基于其强度的保证,即可促进顶板工程可靠性的提升。
2.2.2 锚杆支护
应用这种支护技术有助于巷道总体稳定性的提升,能使巷道变形情况有效规避,还可以为岩层、岩壁的稳固性奠定基础。通过该技术的应用进行巷道顶部的加固处理,利于地下施工区具体抗压能力的提升,可以使岩层坍塌和离层等事故出现几率有效降低,从而维护巷道结构的安全性[2]。需注意,该技术实践应用中,要注意巷道具体情况的全方位检查,并针对顶板岩层系数进行调查分析,也要将巷道压力如实测量好,之后基于所得数据信息的应用进行设计图的绘制。绘制完图纸的情况下,要以图纸为依据进行锚杆的设置,如此才可以使其使用价值充分发挥,维护煤矿生产的安全性。
2.2.3 吊链式梁支护
该种支护技术一般使用在前探梁中,主要是借助吊链支护在巷道中轴处安装中央吊链,而其他两条吊链要保持在>1m的距离中,从而借助吊环达到加固目的。具体应用该技术时,应针对巷道内可能发生的安全事故进行预测,之后配合合理防范措施避免其给前探梁的推进造成影响。考虑到作业人员的人身安全,要将临时支架安装在危险位置,为有关人员始终处于安全、稳定作业环境提供保障。
2.2.4 棚式支护
开采正式进行前,应该将科学、合理的支架技术方案制定出来。如金属支架的应用利于硬度的增强,也能够促进支护质量的提升。但在逐步扩大煤矿开采面的情况下,金属支架将逐渐由锚杆支架所取代。此时,棚式支护因具备优良稳定性和较强实用性等优势开始在巷道支护中得到推广。具体使用棚式支护的环节,应以围岩稳定程度为依据,对该项工作落实方法进行分类设计,尤其要通过归类趋势等模糊聚类样本的应用,细化稳定性类别,以此为前提与合适支护形态相配合,才能达到预期目的。
3 结束语
随着科技的发展,自动化、智能化的掘进技术、高效的支护材料等将在煤矿采矿工程中得到更广泛的应用,从而提升煤矿的安全性、效率和环保性。同时,与环保、可持续发展的要求相结合,将推动煤矿采矿工程技术不断迈向更加绿色、智能和可持续的方向。
参考文献:
[1]朱振平.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].矿业装备,2022(5):89-91.
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