(山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司 山西高平 048407)
摘要:掘进巷道也是煤矿开采中十分重要的项目内容,因为施工中的环境状况较为复杂,进而导致在掘进巷道中发生一些安全性的问题,所以,巷道防护对煤矿安全开采显得尤为重要。而在当前煤矿开采期间,也会经常发生一些巷道安全问题。如今巷道防护也是引起了人们的密切关注,为了确保掘进巷道的安全度,不但需要实施全面的巷道防护,同时也需要对其防护进行高效的安全检测,进而运用一些措施进行安全事故的预防工作,这是煤矿开采期间要求必须重视的核心内容。
关键词:煤矿掘进巷道支护;安全检查;预防措施
引言
随着社会的不断发展和经济水平的迅速提高,我国社会的各行各业每一个领域的生产建设以及居民的生活都对能源资源提出了更多的需求。煤矿作为世界上最主要的一种能源资源,对于每一个行业领域的生产建设以及日常的生活都有着重要的作用和意义,尤其是在我国,煤炭的使用更加普及和广泛。在这一背景下,煤矿的开采力度不断加大,煤矿掘进巷道中安全事故的发生次数和概率增加,对煤矿掘进巷道支护进行安全检查的研究和预防措施的分析,就显得十分必要和关键。文章对煤矿掘进巷道支护安全检查与预防措施进行分析,有着现实的价值和意义。
1煤矿掘进巷道支护安全检查
1.1巷道空间保护状态确认
在进行煤岩层巷道的掘进中,会对其围岩产生很大的破坏,如果施加在围岩原始的应力超过了其岩石自身具有屈服的强度,则岩体就不可避免的发生塑性的变形,因此在进行巷道掘进开挖前,就需要进行支护安全性的检查。首先就需要对巷道空间保护状态进行确认,在进行巷道的开挖前,其原始应力就会自各方向对岩层产生作用,后产生岩层的质点,保证岩层处在受力平衡的状态。而在进行开挖之后,对围岩产生作用的各种压应力,以外部的荷载介质进行传递,对外部围岩产生反作用,则巷道的围岩位移就得到了抵抗,实现对巷道空间的保护。想要巷道具有良好的保护状态,就需要对其进行状态确认。
1.2支护质量安全检查
巷道施工班组要对支护的质量进行自查,且还要设定专门责任人进行定期检查。对支护质量检查中,主要对支护张紧力、支护外露的长度、支护拉拔力、支护扭矩、支护间排距等进行检测,施工中的支护需要相关检测人员进行逐根的检查,还要把检测数据进行有效的记录和整理,保证检测数据的准确性,同时还需要对支护实施二次的紧固处理,必要的时候需要对支护进行逐一的编号,来保证所有支护质量都得到检测,如果存在问题就需要及时进行汇报和处理,避免存在安全隐患。
1.3岩层受力状态检查
在巷道开挖之后,其围岩的质点自原先全面的受力情况,就转变成三面的受力,它垂直方向的作用力发生了解除,同时岩层受力的状态也就发生了变化,即双轴的应力慢慢转化为单轴的应力。由于单轴围岩的抗压能力并不是很好,其围岩集中性应力就会在顶板的岩梁位置进行分散分布,如果集中应力太大就会导致岩梁的梁端发生侧向性的变形,且顶板岩石也会受到上端的岩层影响而导致塑性的变形和弯曲等情况。如果岩层的受力状态发生改变,其垂直方向具有侧向变形就会导致岩层出现更加显著的下沉和弯曲,甚至会造成整个顶板发生离层,这就需要对岩层受力状态进行检查,保证其具有良好的安全性。
2煤矿掘进巷道支护安全预防措施
2.1保证支护材料质量和选用先进支护设备
掘进防护材料质量问题是防护安全的基础保障,相关煤矿单位不应为了控制成本费用而选取劣质原料,进而影响防护安全问题。
煤矿产业相关部门必须制定科学合理的防护原料质量监管制度,同时依据巷道的具体状况选取质量有保证的原料,从而防止因防护原料问题而引出的安全事故。为了确保巷道掘进防护的安全稳妥,应该选取较为先进的防护装备,再依据煤矿开采期间的具体问题合理地选用相应的防护装备,从而增强防护结构的安全稳定的性能。现阶段,国外一些国家在煤矿生产期间已经开始运用智能监测掘进防护装备,这种装备可以在钻眼期间对顶层围岩状况实时监控,同时在实施锚杆和锚索的时候运用电子装备进行相关监测锚固力和预紧力,这样就能够提高巷道的掘进防护的质量和安全。
2.2锚带网联合架棚技术进行支护
对围岩和若面组成的工程岩体要采用锚网来支护,弱面包括节理、构造滑面、裂隙、层理等,岩体的结构特性是在它们的共同作用下体现,岩体强度和破坏变形方式受岩体结构决定,在巷道还未开挖的时候,通过锚带网联合架棚的方式进行支护,可采取锚带网先把巷道围岩补强,通过该方法控制巷道变形量,如果巷道刚开始的变形量可以符合规定的程度之后,此时通过架棚的方式来对变形位置进行支护,值得指出的是,在两钢带中间设置架棚。实践得出,采取锚带网联合架棚架棚支护和锚杆支护联合支护,令巷道变形量的问题得到很好解决。
2.3锚网喷加U型棚联合支护方式
锚网喷支护方式在实际应用中有着非常明显的技术性优势,能够将巷道围岩封闭,形成一个完整的封闭性加固拱,以此为基础,联合U型棚支护方式,对于围岩支护起到刚性保护效果。U型棚支护方式有着非常明显的让压作用,在变形巷道二次补强方面有广泛应用。另外,支护过程中,对于部分埋深较深围岩,需要对围岩易碎问题有充分考虑,降低巷道塑性变形发生率,减少底鼓岩石的影响和干扰。环型全封闭钢棚以及锚杆护底的应用,能够为底部钢棚提供非常大支撑力,避免围岩变形事故的发生。
2.4临时支护
施工过程中,由传统岩巷转变为煤巷不仅提高了巷道掘进速度,同时也缩短了建井周期。传统支护前探梁无支架支撑缺乏稳定性,因此,在改善过程中需要对前探梁进行加固处理,方法主要是在前探梁支架上增加强度较高的吊环,同时用若干木楔对前探梁进行加固处理。搭建过程中,中间的前探梁需要依据巷道中线进行铺设,并且两边的前探梁要与中间的前探梁保持1m的距离。需要注意的是前探梁的固定点数要在2个以上,前探头与迎头端面的距离在30cm以内。为保证支护的全面稳定性还需要在上吊环锚杆的位置预留4~10cm丝扣。
2.5永久支护
实施永久防护所选取的主要有螺丝钢锚杆、钢带、锚索和金属钢圈等材料。实际的防护措施主要有如下几种:(一)锚杆防护技术,而这种防护措施主要是对顶板岩层实施的加固任务,选取的防护设备主要有螺丝钢锚杆、锚固剂;(二)选取锚杆防护套支工具钢防护或是U型钢的防护设施,应用这种防护措施,一般在独立运用锚杆防护不能高效防护围岩的状况时加以使用。而在具体应用操作期间都会和吊环前探梁组合使用,从而确保最后的防护效果达到最佳。
结语
随着中国经济快速发展,人们生活水平不断提高,对煤矿的需求量也日渐增大,但是随着煤矿开采深度不断加大,井下煤矿巷道地应力也越来越高,尤其一些活动强烈的地质区域,这就需要各技术人员不断研究,努力解决煤矿掘进过程中存在的各种问题,做好巷道支护和预防措施,为工作人员提供一个安全稳定的工作环境。通过利用以上支护方式可以在有效控制围岩松动区域的扩展,在有效控制的基础上进一步利用强度更高的永久性支护方式,更好地控制巷道围岩变形。
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