煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 李琦

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:李琦
[导读] 摘要:随着我国经济在迅猛发展,社会在不断进步,采矿项目在开展施工的环节中,巷道部分的顺利掘进工作是尤为关键的内容,若是想不断促使采矿作业的开展,采矿部门就一定要从整个矿区的具体情况开始着手,科学使用有效的巷道掘进方式。
        陕西彬长胡家河矿业有限公司  陕西省咸阳市  712000
        摘要:随着我国经济在迅猛发展,社会在不断进步,采矿项目在开展施工的环节中,巷道部分的顺利掘进工作是尤为关键的内容,若是想不断促使采矿作业的开展,采矿部门就一定要从整个矿区的具体情况开始着手,科学使用有效的巷道掘进方式。基于此,笔者将结合自己的经验,就采矿工程巷道掘进及支护技术的应用进行分析,希望可以为相关人士提供一定的参考和帮助。
        关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用
        引言
        巷道掘进和支护技术是煤矿采矿工程的重要环节,是保障煤矿采矿工程巷道发展的前提条件。随着现代经济社会的发展,我国对于能源的需要也越来越大,煤炭资源是我国利用较多的一种。由于煤炭资源本身在自然界中所存在的空间特点,常常需要施工人员到深处去进行开发,而不能在裸露的地表进行工作。随着科学技术的发展,采矿技术已经发展的越来越完善,但是巷道掘进和支护技术仍然是采矿工程发展的重点。巷道技术是进行深层煤炭开采的必要步骤,而支护技术则是支撑采矿人员到深处进行采矿工作的必要保障。所以,如何良好的利用并改进巷道掘进和支护技术是有效进行煤矿采矿工程以及保障施工人员生命健康的有效途径。本文详细论述了巷道掘进和支护技术在煤炭采矿工程中的应用,以期各企业以及相关部门把这两项技术放在关注重点,促进我国煤炭采矿行业高质量发展。
        1巷道掘进与支护技术应用的重要性
        在煤矿资源的开发过程中,由于很多煤矿资源处于地下复杂的环境条件下,在开采过程中存在着诸多的不确定性风险,为保障煤矿资源的顺利开发,煤矿企业需要在作业之前进行详细的开采流程制定,进而在此基础上保障开发工作的顺利进行,保障开发的安全性。地下开采作业中,采矿人员必须要结合现场的实际情况,结合煤矿的分布条件,做好施工地下的场地支撑,进而为资源开采创造相对安全的环境条件,使得在整个的煤矿资源开发过程中,相关人员能够及时将煤炭开发出来的煤炭运送出去,而在此过程中,对于支架保护方法的要求相对较高。巷道掘进与支护技术的应用是为了保障煤炭资源的高效开发,通过这些技术的科学应用,能够使得开采作业稳步进行,并结合实际的工期要求,保障作业的安全性、高效性。煤矿所处的地下环境相对复杂,在资源开发过程中常常会存在诸多的限制,极易诱发现场塌方等安全事故,只有保障了掘进与支护技术的科学应用,才能够从根本上预防各类事故的出现,为开采作业创造相对安全的井下环境。
        2煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析
        2.1及时维护和更新支持设备
        通过近些年深层煤炭采掘量的持续扩充,我国政府和有关部门在深层支护技术的研发工作上投放了越来越多的人力与资金,也相应研发出了不少好的技术成果,但是因为开采技术和施工技术间没有做好良好的衔接工作,新型技术在巷道中的运用显得更加困难。特别是煤矿配备设施的陈旧老化和资金的投放匮乏,导致没办法将新型的技术充分运用到地下煤矿中。所以,在进行运用时将老化陈旧的配套设施更换掉,并对其进行持续不断优质的维护,从而使其能够和新型的支护技术相适应,发挥出更好的效果。在我们国家的科技不断发展进步的过程中,在工程项目的构建与工业的生产工作中对于自动化科技的运用在逐渐增多,这使得煤矿巷道采掘支护工艺得以不断提升。


        2.2优化支护方式
        首先就是支护工序的确定:在采矿项目开展巷道掘进的环节中,支护工序所使用的时长大致是总时长的2/5到1/2,所以,若是想让工作效率获得提升,就必须要对掘进、支护乃至于其他工序交叉时间做好科学的安排。若是支护方式采用的是边掘进边法,那么在对锚杆进行装置的时候,就应该停止应用掘进机,如此一来就确实减少了掘进机的开机率,更是致使掘进与支护工序彼此分离。在开展工作的环节中,大多数顶板条件,都能够选用弱化支护的方式,如此一来不止能够减少掘进机的具体停机时长,还可以保障支护效果与支护质量,让掘进工作不会和支护工序产生严重影响,真正达成平行作业。其次就是支护模式的确定,随着支护方式越来越成熟,大断面岩体巷道的实际支护模式往往会挑选“锚杆、锚索以及金属网”,其可以有效的防止围岩出现变形,让成形巷道本身的稳固性获得迅速的提升。除此之外,此种支护技术还可以加强与加固弱化支护,避免弱化支护引发严重的变形情况。而在借助锚杆技术来对整个巷道进行支护的时候,若是想确保施工效果和质量,一个方面要完成好锚杆杆体抗拉或者是抗剪的计算工作,确保所使用的锚杆性能可以达到具体标准。并且,按照相应的经验公式,再联系巷道的种类和支护标准,制定出最为适宜的锚杆长度、锚杆之间的排距等等数值。另一个方面,若是想避免托板出现变形,就需要让托板厚度有一定的增加,以此来增强托板本身的抗变形能力。
        2.3连续采煤机技术
        由于采矿工程所在的区域不一致,每个地方的地质条件都不一样。有些采矿区域刚好存在较大的断面,传统的掘进技术不适合这样的地质条件,对于这种情况,就需要采用连续采煤机技术。连续采煤机具有截割宽度大的特点,可以将多种工序集成到一种设备上,有效减少了常规采矿工程中的步骤,大大减少了断面对于采矿工程的影响。在利用连续采煤机的时候要注意对每个流程都加以监督,时刻关注着断面的情况,避免危险的发生,同时,在应用连续采煤机技术的时候,可以分层掘进,在工作的时候分为上层和下层,优化施工的流程,从而有效的提高效率和减少危险。
        2.4沿空留巷技术在巷道的应用
        以某煤矿采矿工程为例,主采煤层为单一高瓦斯突出煤层,采矿作业区域内的防突难度相对较高,在巷道掘进的过程中,安全性难以保障,且掘进速度相对较慢,整体的掘进成本相对较高。现有工作面接替顺序为跳采,这种情况下,可能会造成孤岛工作面的形成,突出煤层中的孤岛工作面掘进、回采过程中煤与瓦斯突出的现象会导致严重的安全威胁,再加上采深较大,开采事故发生的概率相对较高。从此煤层分布的实际情况来看,大埋深突出煤层巷道、采掘接替紧张是造成掘进、支护技术难度较大的直接原因,而在此开采条件下,利用沿空留巷技术能够有效解决此类问题。综合分析此采矿工程现场的实际情况,在沿空留巷技术的应用过程中,充填留2106机巷,充填流程主要包含了矸石破碎、矸石仓、皮带运输、螺旋输送机加胶结料、混合搅拌、上充填运输机、矸石充填、矸石挤压强化、移架、下一循环充填。而巷道支护主要包含了超前较强支护、巷内加强支护、巷道整修。在留巷整修施工环节,有关人员需从工作面切眼处开始留巷,将此作为下一个工作面的风巷。整修工作中,沿空巷道的整修作业一般在工作面120m后的位置处,但是其具体的距离需根据现场矿压观测的结果来决定。巷道整修时,由于巷道内有输送充填料的吊挂式皮带,可以直接将矸石装入皮带运送到输充填地点来完成充填作业,在整修结束以后进行轨道的铺设。
        结语
        基于现代化技术发展,煤矿工程的巷道掘进支护技术得到一定程度上的优化。相关人员应结合煤矿工程的实际情况,积极接受先进技术的使用,全面对先进巷道掘进支护技术加以把控,建立在支护监测制度的指导下,从整体上提高煤矿巷道掘进的安全性,确保煤矿工程的可持续发展。
        参考文献:
        [1]李庆亮,王冰冰.探讨软岩巷道掘进支护技术[J].科技创新导报,2020,17(15):13+15.
        [2]孙宏兵.煤矿巷道掘进支护技术现场存在的问题及对策措施浅析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(03):207-208.
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