巷道掘进支护技术在煤矿工程中的应用研究

期刊: 环球科学 2023年第13期 DOI: PDF下载

王月良

河北中煤四处矿山工程有限公司 河北省邯郸市 056000

摘要

随着工业领域的持续发展,对煤炭资源的需求不断增多,然而,因为采掘困难较小的浅层煤炭资源量逐步降低,所以剩余煤炭资源采掘的困难增加,煤矿开采技术的应用也受限。若难以优化应用采掘,那么将不利于充分应用大量的煤炭资源。而巷道掘进支护技术是煤矿采掘中应用的一种难点和重点技术,以下是笔者对巷道掘进支护技术在采煤工程中的应用进行简要的分析。


关键词

巷道掘进;支护技术;煤矿工程

正文


1巷道掘进及支护技术的应用概述

在煤矿开采的过程中,巷道挖掘类型较多,包括机械化挖掘、大断面连续开挖等挖掘方式,施工技术存在着较大区别。在应用装备器械时,需要根据实际情况选择。因此,采煤机和挖掘机需要使用挖掘一体化系统,使各种挖掘工具能够被协调应用,提升整体挖掘效率。在煤矿开采过程中,大断面的连续开挖主要应用专业的挖掘设施开展连续以及间接的作业。综合化的机械设备将除尘设施、输送机、挖掘机系统化应用,实现挖掘作业的机械化。机械化作业能够根据隧道施工要求选择相应机器,确保挖掘工作的顺利开展。煤矿巷道掘进技术需要根据不同环境应用不同的挖掘方式,在充分分析煤矿地质环境的基础上确保施工安全高效。

在煤矿巷道掘进工作中应用支护技术非常必要,尤其在新时期社会发背景下,对矿产需求量越来越高,煤矿开采力度逐渐加大,会带来安全隐患。在新时期,支护技术得到了重视,支护设施水平不断提高,保障了巷道掘进工作安全,尤其在井下进行挖掘作业时需要加强安全保护,降低矿难发生的概率,应用支护技术具有较强的现实意义。

2煤矿巷道支护技术的应用现状

从煤矿巷道施工场地情况来看,应用支护技术时仍然存在较多问题。一方面,巷道内部结构不合理,多数传统巷道的结构相对单一,顶部设置为拱形结构,这种设计会使得整个巷道的承重力提升,但是使用机械操作时会受到阻碍,不利于机械设备通过巷道,导致掘进支护应用存在较大的局限性。一些企业针对巷道进行了设计优化,将巷道设置为矩形,通过多个巷道的应用,确保内部可以通过多台机械设备,保证内部通风效果,提升整体安全性,解决了传统巷道中的问题。但是,在巷道掘进支护技术应用时仍然会受到外部条件等的影响,尤其是围岩变形及损害问题。如果遇到水的侵蚀,问题会更加严重。因此,煤矿巷道挖掘时,围岩周围大多会出现膨胀现象,在外力压迫下,如果围岩出现形变问题,支护设备的稳定性会受到不利影响,发生安全事故,冒顶事故十分常见。在煤矿巷道掘进工作中,支护技术的干扰因素较多,尤其是地下地质构造以及施工技术施工人员的专业素养等。另一方面,煤矿开采的工序相对复杂,煤矿规模较大,涉及方面较多,在实际施工中需要确保各个工序和流程安全运行。如果煤矿生产条件良好,巷道掘进作业中支护的效果会较好。但是,在煤矿地质条件相对复杂的情况下,支护效果会大大降低,掘进工作的速度以及质量会受到影响。因此,在煤矿巷道掘进工作时必须要结合支护技术,提升支护效果,实现煤矿开采工作的安全稳定运行。多数煤矿开采时需要用到挖掘机,这对准备工作的要求较高。在开采前后需要进行空顶作业、人工锚固作业等,这一系列的作业需要相应防护,避免安全事故。因此,为了确保巷道掘进支护技术在煤矿工程中良好应用,煤矿需要采取科学、合理的安全措施。

3煤矿巷道掘进支护技术工艺措施

3.1选取合适的支护方式

煤矿中最常见的几种支护方式有锚杆支护、喷浆长久支护、金属网及锚索相互结合的支护方式,这些支护方式可以最大限度地增强煤矿巷道顶板的牢固性,其中喷浆的目的是更好地降低顶板岩层的破碎度,从而达到全方面的加固和稳定。与此同时,相关人员应该提前做好木楔支护工作,需要使用含有催化剂和马丽散的混合溶液,使巷道顶板破损位置保持一定的牢固性,为后续的工作开展做好保障。另外,在实际采掘过程中,相关负责人应该注重断层带的支护工作,采用科学合理的支护技术工艺,从而达到围岩变形率低的效果。在进行长久支护时,控制支护体之间的距离,使支护体的长度和直径都满足生产需求。在掘进机工作时,可能会因顶板支护处理不当而发生坍塌,因此,需要准确地进行支护距离控制,做好超前支护工作。

3.2适当运用前探梁和液压支柱

适当运用前探梁和液压支柱可以解决掘进支护中的部分难题,使煤矿生产处于安全的环境下。在使用前探梁前,需要确定好大概方位,结合实际情况不断地优化和改进,保证支护体间的距离在合适的范围内。大多数前探梁的间距保持在0.4m左右,但是在实际过程中需要根据巷道结构进行准确测量,并且保证巷道中无杂物阻碍,这样有利于前探梁畅通移动。在架设前探梁的过程中,应该借助连棚器材将其中的设备贯穿起来并控制好间隔。目前,单体液压支柱是一种较为常见的支柱,在对液压支柱进行安装时需要控制支柱之间的距离,其间隔通常为1.5m,并且与顶梁保持垂直。在遇到紧急状况时,首先布置顶梁,并进一步加强钢丝网铺设。液压支柱进一步增强了煤矿煤层巷道掘进支护的作用,使煤矿处于安全环境下运行。

3.3优化掘进支护技术工艺

不断地优化和改进煤矿掘进支护技术工艺不仅有利于提高煤矿的生产效率和质量,还有利于确保煤矿开采的安全性。煤矿采掘花费的时间较长,首先需要优化煤矿巷道的掘进过程,了解顶板围岩的具体分布情况,这样可以预设掘进机的走刀和进刀位置。掘进过程中,如果发现顶板围岩的稳定性较好,则选择中心进刀的方式,并且伴随四周刷帮走刀,从而大大提高切割的效率;如果发现顶板围岩的稳定性较差,出现很多破碎现象,那么就要转变走刀方向。因此,在实际操作的过程中需要结合具体情况选择合适的掘进机和掘进方式,不断地优化和改进实施方案。

 

4结语

随着现代化技术的进步,采煤工程巷道掘进技术不断发展,有关人员需要根据采煤工程具体现状,主动应用先进的技术,综合把控巷道掘进支护技术的应用,基于支护监测制度的引导,由整体上实现采煤巷道掘进安全性的提升,保障煤炭事业的和谐与稳定发展。

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