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煤矿采煤掘进工作中的技术应用王重修

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：王重修

[导读] 摘要：随着煤矿事业的不断发展，我国煤矿技术水平也越来越高科技和现代化。但是由于人们对煤矿安全的重视程度不足，越来越多的煤矿安全事故发生。

        义煤集团新安县云顶煤业有限公司河南 471832
        摘要：随着煤矿事业的不断发展，我国煤矿技术水平也越来越高科技和现代化。但是由于人们对煤矿安全的重视程度不足，越来越多的煤矿安全事故发生。尤其是一些私人煤矿，经常出现坍塌、有毒气体泄露等，严重危害了矿业工作人员的安全。本文通过对煤矿工程中相关掘进技术介绍，分析其中应该注意的问题，并针对性提出对策，旨在促进我国煤矿工程的不断发展。
        关键词：煤矿企业；掘进施工；技术分析
        1 煤矿掘进工程技术特征
        1.1 煤矿地质条件复杂，使掘进过程增加安全隐患。煤矿掘进工程是基于地质的施工工作，所以掘进的地质环境和详细条件是掘进工程技术首先面临的问题。但地质条件结构影响，实际井下施工受深度作用出现掘进技术不适用出现安全问题，导致极其缺乏安全保障。因此，煤矿工程企业在实施掘进掘进之前，需要实时关注掘进流程和技术故障，及时解决问题，并不断完善技术方案和设备，从而为顺利掘进的提供支持和保障。这样不仅能保证煤矿工人的安全，还能增强煤矿工程企业的经济效益。
        1.2 掘进技术的高科技性和专业性使掘进工作变得更加灵活。由于地址结构复，掘进施工也更加困难。所以在掘进之前，煤矿工程企业需要结合不同情况选择最为合适的煤矿技术，这样不仅能提高工作效率，也能有效减少掘进中不必要安全事故的发生。比如，广泛应用长臂掘进技术，利用其丰富的性能帮助煤矿工程更好的开展。但是这种煤矿技术在金属矿产的掘进中，应用具有很大的局限性。
        1.3 煤矿工艺技术复杂。大多数煤矿施工是在野外开展，气候条件和环境结构较为恶劣和复杂，增多了不确定性因素的发生。虽然能在施工前准备地质监测和地质实验，但是仍然会发生意想不到的突发状况，很大程度上增加了煤矿工艺技术的复杂程度。
        1.4 煤矿技术更新速度快。顺应科学技术的发展进步，煤矿掘进数量大幅增多，煤矿技术的更新速度也越来越快。因此，煤炭煤矿工程企业不能只关注眼前经济利益，需要不断增强煤矿技术要求和水平，及时更新煤矿技术和设备，力争最大将煤炭掘进安全和效果最大化。
        2 煤矿掘进工作中需要注意的问题
        2.1 煤壁附近要素的影响
        采掘煤矿受地下结构和地质状况影响严重，对煤矿掘进安全性造成威胁。在采掘工作进行时，如果造成原生裂缝，会加剧煤层面板的复杂变化，提升岩块的游离性，对煤矿作业的稳定进行产生负面影响。其次，在开展井下爆破或者是支护施工时，如果煤层结构松软，一旦发生爆破形成的崩塌情况，会提升煤层顶板承受的压力，造成二次崩塌支架和顶板事故的发生。
        2.2工作面两端位置的影响
        在进行采掘煤矿的时候，需要根据场地施工的地理结构和地面状态来进行工作面两端的机尾和机头的位置改变。如果在进行移动的时候，超出了支护构造承受范围，会使得顶板出现一些松动，更为严重时会造成顶板的松动、下落等，造成顶板事故发生。在常见的煤矿生产实践当中，施工者对现状和工作面两端的移动往往不能及时控制。所以，工作人员在移动的过程中，结合工作面的实际采掘情况，合理移动棚脚，防止顶板出现松动和下落。
        2.3 连接巷道的冒顶事故
        由于一部分煤层的直接顶面临构造采动，以及有可能发生原生列分，所以该构造常常会导致裂缝的错位，产生形式多样的游离岩块。一般出现冒顶情况的原因主要存在于井下爆破或者是支护中，支护发生倾斜和松动现象，使得煤帮承载压力过大，长时间后造成倒塌。是由于若煤层自身强度片帮抵抗力薄弱，导致空间支护作用力减少，造成冒顶现象发生。
        2.4 顶板破碎的事故
        在煤矿采掘当中，如果故障面发生坍塌，其主要原因是断层带地层的出现软化现象。在常见的施工操作中，施工者通常会使用泥质材料来对岩层进行辅助作用，这样可以帮助增强岩石整体坚固性和稳定性。除此之外，实际操作中还需要结合煤矿井下爆破破坏的岩层状况，如果岩石结构和形状发生根本改变，会增强顶板的承受压力。长时间作用下，压力到达顶板承受最大值，就会导致冒落情况发生，降低了煤矿采掘效率。

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        2.5 放顶线附近的冒顶事故
        如果采掘煤层快速地掘进煤层，会直接导致顶板下沉的速度变快，形成更多更大的游离岩块。这种情况的发生不仅不利于回柱工作的有效进行，还会在采掘煤矿的时候降低放顶线的附近的稳定性，从而对全部煤层的稳定和安全产生影响。除此之外，还可能加剧在回柱的过程的顶板冒落，降低施工者的施工安全性，对后续工作造成耽误。
        2.5 掘进巷道的事故
        由于矿井的掘进深度不同，范围不同，矿产巷道极其容易在过程中发生破坏、损坏等，从而导致不安全因素的发生。传统的巷道整修技术通常采用锚网锚索联合支护技术对巷道整体情况进行支护和调整。但是随着工作面回采程度不断加深，巷道的变形和破坏程度会逐渐加深，这就导致对巷道进行整修的过程和方式越来越困难和复杂。为了提高巷道的综合情况，需要采用相应的措施和手段进行干预控制，比如加固围岩、修复轨道、更换支架、补碹、补喷等。除此之外，还可以通过对巷道的帮、顶进行处理，及时清洁巷道污泥，排除废水积水，针对局部底鼓现象添加卧底等手段进行巷道整修。
        3 提高掘进工作的主要措施及建议
        3.1 强化顶板管理，增强煤层稳定系数
        在实际的煤矿掘进过程中，为了减少顶板事故的发生，相关工作人员需要加强对掘进的煤层顶板的强化管理，严格按标准制度管理。为提高煤矿生产安全性、加强生产效率，煤矿企业施工人员与管理人员要严格遵守国家相关煤矿标准和制度，充分把握煤矿采掘质量，严格把控掘进煤矿的工作面顶板标准。同时，加强对顶板的支护检查和维护频率，保证顶板的稳固性。针对特殊性支护作业，提前做好支护准备，检测各项标准，降低安全事故的发生。
        3.2 加固局部煤层顶板
        随着矿井掘进深度加深，煤层之间的压力变得越来越大，这就导致容易发生煤岩层离层现象，使得顶板压力过大而造成自身稳定性减小。所以，相关人员在进行煤矿采掘的工作面顶板管理中，要重视局部的煤层支护效果，加强煤岩层的支撑效果，防范冒顶事故。
        3.3 选择对应的巷道支护形式
        煤矿巷道支护技术有许多种类，传统矿业广泛应用的是棚式支护技术。棚式支护技术是以木结构、混凝土和其他金属材料等几种材料为主要结构的技术。随着现代技术的不断发现，金属材料的支架支护被广泛应用。在支架使用过程中，棚式支护技术具有明显的缺点，比如岩石表层和支架之间的连接不够有效、使用金属支架的经济成本高等。而且在地质环境比较复杂的地方，棚式支护技术的支护作用不能很好发挥。
        3.4 做好巷道顶板的管理
        为了提高巷道顶板的管理效果，首先对巷道开掘后围岩体的范围及围岩应力的分布情况进行充分了解。然后根据巷道围岩应力的因素比如围岩特性、巷道深度、巷道地质构造、水文条件变化、巷道的断面特征等，充分了解围岩应力分布情况，对发生的围岩的变形和位移情况深入了解。最终在结合实际施工进度的情况下，综合选择支护材料和支护形式，维护巷道安全性。同时为了增强巷道围岩的稳定性，选择试用实际巷道的施工方法，减少顶板管理的负面影响，根据控制工作面空顶距离和临时支护的长度，灵活调整后续工作内容。
        4 结语
        综上所述，随着市场竞争环境和条件的越来越激化，企业为了在市场中稳固地位，提升经济效益，必须提升煤矿工程的安全性重视程度，减少相关煤矿事故的发生。同时，煤矿资源作为我国重要能源之一，企业在煤矿过程中需要注意生态环境保护，根据需求和计划有针对性的进行掘进，促进我国各项事业的蓬勃进步和环境的可持续发展。
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