巷道掘进支护技术在煤矿工程中的应用研究
摘要
关键词
巷道掘进支护技术;煤矿工程;相关应用
正文
引言
煤炭作为中国重要的能源资源,分布比较广泛,但并非取之不尽,用之不竭。随着社会经济和科学技术的不断发展,各行各业对煤炭资源的需求日益增加,导致煤炭储量不断减少,煤矿企业不得不将开采目标移向更深层的煤炭资源,使得开采的难度和危险系数大大增加。因此,为了更好地保障工作人员的人身安全,除了要做好开采前的勘查工作之外,还需要结合开采的实际情况对煤矿采矿工程中的巷道掘进和支护技术进行优化,提高煤矿开采效率和质量,同时增加一道安全防护屏障,使得工作人员的生命安全得到保障。
1巷道掘进支护技术在煤矿工程中的应用
1.1综合机械化掘进技术的应用
目前,综合机械化掘进技术在煤矿巷道掘进中得到了广泛的应用,但在实际应用中通常会选择相应的机械设备作为辅助,如悬臂掘进机。一般情况下,在使用悬臂式隧道掘进机进行隧道掘进作业,会与其他设备相结合,如转载机、锚杆钻机等,可有效提高巷道掘进工作的效率。在应用综合机械化掘进技术时,掘进效率与所选用的掘进设备有很大的关系,选择的掘进机性能越好,其功能就越强,掘进效率也会随之提高。因此,在应用该技术时,相关技术人员一定要结合掘进作业的具体情况,选用性能较高的掘进设备,有效提升巷道掘进的效率。
1.2连续采煤机掘进技术的应用
在煤矿开采过程中,经常会遇到大断面煤巷。由于其环境的特殊性,普通的巷道掘进技术在该煤巷无法发挥作用。在这种情况下,通常采用连续采煤机进行开挖,相比于其他机械设备,连续采煤机自身的截割面较大,同时还可以实现割煤、装煤、运煤一体化,降低了大断面对掘进工作造成的负面影响[5]。但在实际应用过程中,工作人员需要结合现场的具体情况,制定相应的掘进方案,并对掘进流程进行优化,确保煤矿掘进作业能够安全高效地进行。
1.3后退卧底法技术
在煤矿生产中使用采矿技术时,可能会出现向下移动的问题,因此有必要采用落后的隐蔽方法进行安全施工,加强安全保障。观察故障落差,比较具体落差高度,以2.5m为标准值,对断层进行判断,了解断层的稳固状态,并合理的选用锚网支护的技术方式,展开机械生产作业,确认支护岗操作流程,提高煤矿巷道的稳定性和安全性。在煤矿开采作业中,掘进支护作为基础,决定了煤矿开采的质量效率;提高掘进技术的应用水平和掘进的质量,有利于为后续的煤矿开采工作奠定基础。掘进效率和采矿效率息息相关,在掘进支护技术的应用过程中,要利用自动化技术,在掘进环节使用先进的自动化技术和设备进行生产。例如掘进机的应用,可以将操作箱、开关箱、压扣控制按钮等集中起来进行自动化的管理,利用自动化系统和液压系统之间协调配合的关系,提高掘进支护生产的效率。目前,掘进支护技术在煤矿开采中的应用,涵盖了多种不同的形式,在选择掘进支护技术时,要结合矿井下的实际情况,从科学、规范的角度选择掘进支护技术。利用锚网索喷的掘进支护形式,对容易发生变形问题的巷道以及巷道围岩承受能力较差的情况进行治理、防范,加强支护保障,增强巷道支护的强度,确保开采工作的安全性。随着我国煤矿行业的现代化建设和发展,煤矿的开采范围持续扩大,开采深度变化,在巷道布置方面有必要向着多元化的方向发展,迎接时代的挑战,提高掘进支护的技术水平,满足新时代的要求。例如在巷道层位的视角,需要将永久性巷道过渡到岩巷/煤巷方面,提高掘进的效率,优化整体的生产速度,确保开采工作的安全性,降低投入到施工中的工期成本[1]。
1.4U型钢支护
对于煤矿作业来说,在煤矿开采过程中,如果岩石破碎可能会造成塌方等问题,威胁到整个煤矿人员的安全,u型支护技术的引入,其要点主要有以下几点:第一,材料准备,包括:矿工钢U型棚与附件:U型棚支架、水泥背板、拉杆、螺栓等。第二,按照固定流程完成U型钢支护的组装过程,确保U型棚支架装配附件齐全,不存在锈蚀问题;钢架安装时,高程、横向允许偏差为±50mm,垂直度±2mm;安设背板时,各个背板间预留1~2cm间隙;拉杆选择以8kg轨道钢制作。第三,具体施工方法:结合中线、棚距大小确定柱窝位置,结合中腰线将柱窝挖够挖深;腿架上画出腰线位置,与帮上腰线保持一致;通过拉杆固定立柱,避免其倾斜;确保顶梁上中线记号与预先拉好中线一致,如此可将立柱临时稳住,避免顶梁在后续使用时左右摇摆;各个棚子间用金属拉杆互相紧紧拉住,提升支架沿巷道轴线方向稳定性。
2巷道掘进支护技术在煤矿工程中的应用措施
2.1选择高质量的掘进设备
在煤矿开采过程中,巷道掘进设备的状态直接决定着施工质量。煤矿井下作业环境复杂,需要根据井下环境,包括井下矿物和煤岩地层的情况来确定开挖设备。采取连续的机械作业方式,在恰当的位置使用机械设备,实现机电一体化优化。在采矿过程中需要实时监控煤矿巷道的掘进设备,包括状态控制以及远程控制等,确保各项设备能够平稳快速运行。同时需要维护支护设备,在煤层不断向深处发展的情况下,采煤作业的难度逐步提升,采煤工人面临各方危险。因此,煤矿在开采时,必须加强深层支护技术研发,投入更充足的资金,推出新型技术,在支护设备维护方面,需要注意结合煤矿情况,使用新型的机械设备,提升采煤人员以及管理人员对新型技术的认知以及操作水平[2]。
2.2优化支护方案
近年来,随着煤炭需求的增加,更多的资金投入到深支撑技术的研究和开发中,并取得了一些技术成果。然而,采矿技术与施工的衔接还不够规范,导致新技术在巷道中的应用相对困难,煤矿设备的老化导致新型技术无法得以充分应用。因此,应用煤矿巷道掘进支护技术时,需要更新以及维护配套设施,使新型支护技术能够与煤矿工作有效结合。尤其是在科学技术不断发展的情况下,工程项目的自动化技术水平不断提高,巷道采掘的支护技术水平得以提升,支护技术优化程度得以加大。因此,在完善巷道支护技术体系时必须注意煤矿井下的复杂环境,加强喷层以及支护网等,在薄弱区域完善支护技术体系,不断提升岩表层的支撑力以及约束力,达到良好效果。同时,在巷道掘进时,需要结合周边环境变化,使顶板支护技术实施方案得以优化,确保顶板支护螺杆螺母的精度得到严格控制,使用专业的锚杆螺母,从整体上提升巷道顶板的抗压能力。在顶板支护方案的优化过程中,为了降低周边的支撑压力,需要在巷道不同区域设置煤柱,严格把控煤柱宽度,减少煤层对巷道产生的不利影响[3]。
结束语
在煤矿开采过程中,巷道作为基础通道,是煤矿运输、排水、通风的重要通道,巷道的安全与否直接决定了煤矿能否安全运行。有必要根据当地地质条件选择合适的开挖支护技术,并对支护强度进行合理调整,选择高质量的支护、掘进设备,针对支护方案进行优化,并加强关键技术把控,及时对一线员工进行培训。
参考文献:
[1]武雁伟.巷道支护技术在煤矿井下掘进中的应用[J].当代化工研究,2019,(10):115-116.
[2]张欣.巷道支护技术在煤矿井下掘进中的应用[J].山西能源学院学报,2018,31(01):23-25.
[3]王维高.有关巷道掘进支护技术在煤矿工程中的应用探究[J].科技资讯,2016,14(28):46+48.
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