试论采矿工程采空区巷道掘进支护技术

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷6期   作者:孙茂才
[导读] 在采矿工程中,采空区巷道掘进支护技术的应用发挥了重要的作用
        孙茂才   
        扎赉诺尔煤业有限责任公司灵东煤矿,内蒙古满洲里,021410
        摘要:在采矿工程中,采空区巷道掘进支护技术的应用发挥了重要的作用,要想使开采作业顺利进行,应对采空区巷道掘进支护技术应用产生重视,需要合理应用掘进支护施工技术,根据工程的情况对技术进行控制。通过对煤矿巷道掘进支护存在的问题进行分析,结合工程概况阐述巷道采空区段支护技术应用,提出加强掘进支护施工效果的措施,使巷道掘进支护施工的效果加强,进而满足采矿工程开采的实际需求。
        关键词:采矿工程;采空区;巷道掘进支护
引言
        在当前的煤矿采矿行业中,采矿技术得到了不断地改善,这使采矿效率有所提高,能够进一步满足我国的资源需求。进行采矿的时候,采矿工程采空区的巷道掘进及支护对技术应用存在一定的要求,为了保证掘进支护技术的应用效果,应结合工程实际情况来选择恰当的方式,使采空区的掘进支护能够达到要求,为采矿作业提供安全的条件,保证采矿的顺利。因此,应对采空区巷道掘进支护技术进行详细分析。
1煤矿巷道掘进支护存在的问题
1.1支护技术应用不合理
        在采矿工程中,为了加强围岩的稳定性,应结合施工现场的情况来选择支护技术,但是在一些煤矿开采作业中,部分企业为了提高效益水平,没有按照要求开展施工,例如进行支护施工的时候偷工减料,支护材料不符合巷道支护设计的要求,难以保证施工的效果。由于不同岩层自身性质不同,硬度较强的岩层对支护材料质量要求也比较低,部分岩层受到自然原因影响而产生了断层结构等,要求使用强度更高的支护材料,使支护的效果加强。如果没有按照实际情况来选择支护技术,会对工程造成不良影响。
1.2支护施工安全管理不到位
        煤矿生产过程具有较高的危险性,应重视施工环境的调查,明确其中的安全隐患,部分企业对煤矿巷道支护施工缺少重视,进行掘进施工的时候导致顶板破碎、断层等情况的时候没有及时采取有效的支护措施来处理,这会使作业更容易产生安全事故问题,对人员的安全产生了危害。
1. 3支护设备选择不恰当
        结合当前煤矿工程采矿作业中,巷道支护设备多使用风动锚索机来进行顶板钻眼施工。使用锚索机进行钻眼的时候,人员操作中没有根据工程的要求来控制角度及深度,这使支护架的安装受到了影响,难以使支护架发挥出有效的作用,不能保证施工的效果。
2工程概况
        某矿地矿井的年设计产能为1.80×106t,井下水文地质类型较为复杂。现阶段,井下生产采区为二采区,主采煤层为9#煤层和10#煤层,其中,9#煤层处于K2灰岩层下,厚度均值1.20m,现已部分采空;10#煤层厚度均值6.82m,9#煤层与10#煤层之间存在厚度均值142m的页岩层。依据井下施工实际可知,二采区轨道大巷需要对10#煤层进行布设,掘进作业中巷道会穿过9#煤层采空区并进入10#煤层。结合该区段煤层揭露情况可知,9#煤层采空区厚度在1.31m左右,倾角30,上部岩体已基本垮落。矿井二采区轨道大巷普通段支护选用“锚网+索喷”的常规支护方式
        在支护施工中,使用高强度螺纹钢锚杆,布置的间距为800mm×800mm,锚固力设计值为80kN,支护锚索可使用长度为6300mm的钢绞丝锚索,布置的间距为2000mm×2000mm,使用三花型布设计方式,锚固力设计值为180kN。施工中用的金属网由钢筋构成,网格为100mm×100mm,喷浆施工中使用的材料为强度为C20的混凝土,喷涂厚度为100mm,根据矿井施工的情况分析来看,运用恰当的支护参数可使该部分巷道的围岩稳定性符合要求。

因此,可根据该标准开展巷道支护施工,使采矿工程的普遍段的支护施工顺利完成,保证施工的效果。
3巷道采空区段支护技术应用
        结合煤层采空区的情况,需要运用井下巷道支护理论、矿压理论内容来对支护方式进行优化,可将采空区的支护方式变为可缩性u型钢棚支护,支护中使用的钢棚为29u型钢,使用型钢搭接的方式来形成支承拱,搭接部分的长度为500mm,使用配备的卡缆进行固定处理。巷道两边钢棚支架腿放置在片石砂浆基础上。在设置钢棚的时候,将间距控制好,使前后的钢棚可连接起来,可使用钢筋制成的连杆来进行连接。钢棚外侧可设置金属拦网,选择用直径为6mm的钢筋制作。在施工中,需要使用水泥背板将超挖部分背齐,在巷道变形稳定之后再进行混凝土喷涂施工。喷浆的时候需要使用符合工程要求强度的混凝土,喷涂的厚度为150mm。应在施工中对u型钢进行合理设置,保证顶板覆岩引起的压力得到有效控制。
4加强掘进支护施工效果的措施
4.1合理运用润滑系统
        进行煤矿工程巷道掘进施工的时候,应在截割头位置上设置抗压强度感应设备,在接触到了大块岩石的时候可进行自动报警,便于对截割参数进行调整。还需设置自动伸缩侧支撑,使掘进设备能够在施工中稳定地运行。一般矿井下环境粉尘比较多,人工方式不适合,需要使用自动润滑系统,根据情况来设置润滑程序,使润滑的效果得到保障,降低故障率。同时,为了保证施工的顺利进行,应采用喷雾泵将粉尘浓度降低,使环境得到改善,使掘进施工的进行更加安全有效。
4.2选择适合的锚杆钻机
        锚杆支护施工中需要使用钻机,一般钻眼速率及锚杆支护效率之间呈正比关系,锚杆支护速率与掘进效率之间也为正比关系,应对锚杆钻机进行合理选型,一些工程采矿作业使用电煤钻进行打孔,对施工产生了一定的影响,在打孔的时候还会造成大量的粉尘,对施工人员的健康产生了不利。因此,应对设备进行改善,使用风动煤钻,运用湿式钻孔方式,可保证钻眼的速度,还可使操作环境得到改善。通过对钻孔方式的改善,可提升钻孔效率,还可使顶板得到控制,为巷道的作业安全带来保障。
4.3提高掘进技术的自动化水平
        在煤矿开采技术的创新下,掘进技术的应用发挥了更好的效果,计算机断面控制系统及遥控技术系统得到了推广,进行巷道掘进的时候,应对推进方向进行监控及检测,使管理的效果加强,保证掘进设备在运行过程中更加稳定,并且对参数等进行适当调整,提升施工效率,减少人力的投入。在煤矿工程采矿作业中,机械化发展成为了重要的趋势,通过对设备进行创新及合理应用,可使采矿施工顺利进行。进行巷道掘进施工的时候,应做好支护工作,根据实际情况来选择适合的支护方式,使巷道的稳定性提升,锚杆支护作为其中的重要方式,在实际应用中具有良好的支护效果,可发挥出对围岩的锚固作用,还可使围岩的本体稳定性提升。使用该方式施工成本比较低,同时劳动强度低,便于开展维护工作,使安全性加强,为采矿施工的进行提供了良好的条件。由于支护方式中掘进效率会对支护的开采产生影响,应将锚杆支护效率提升,使煤矿开采施工能够顺利进行,通过对掘进施工的有效控制,使其能够在施工中发挥出有效的作用,采取恰当的措施来提升掘进的速度,使掘进施工能够顺利进行。
结语
        采矿作业过程中,巷道的支护施工可为人员的安全带来保障,通过对巷道进行恰当的施工,可使支护效果达到要求,为之后的作业提供充分的条件。当前,采矿施工中环境比较复杂,应对采空区巷道掘进支护施工进行分析,明确施工要求,应合理运用润滑系统,选择适合的锚杆钻机,提高掘进技术的自动化水平,使掘进支护施工顺利完成。根据工程实际情况来选择适合的施工技术,可使开采施工的效果得到保障。
参考文献
[1]张建宇.采矿工程采空区巷道掘进支护技术研究[J].当代化工研究,2020(22):53-54.
[2]陈康.采矿工程采空区巷道掘进支护技术研究[J].机械管理开发,2020,35(09):56-58.
[3]关瑞斌.采空区下巷道掘进安全技术探析[J].决策探索(中),2020(06):20-21.
[4]李建荣,薛旭辉.复杂条件近距离采空区下巷道掘进支护设计[J].能源与节能,2020(03):6-7+43.
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