山西华宁焦煤有限责任公司崖坪煤矿 山西临汾 042100
摘要:随着经济社会的不断发展,科学技术的不断进步,我国煤矿勘探技术日趋成熟,发现的矿产也在增多,更加需要高效安全的煤矿采矿技术进行支持,应用煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术,可以充分合理的对煤炭资源进行开采,实现资源的合理利用。鉴于此,本文主要针对煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行分析研究,希望能为相关人员提供一些有效参考依据。
关键词:采矿;巷道掘进;支护;技术
1导言
随着我国煤矿开采深度的不断增加,很多巷道在开掘与使用的过程中面临这较为明显的“三高一扰动”的影响,给巷道使用的稳定性带来较大的影响,导致很多巷道出现了较为严重的支护难题。特别是很多回采巷道,整体的支护环境相对于岩石巷道的支护环境有着较大的不同,容易出现各种类型的支护难题。
2煤矿采矿工程巷道掘进概述
巷道掘进技术在煤矿开采工业中应用广泛,同时技术种类众多。其中主要包括大断面连续挖掘与综合性挖掘这两种运用方法。大断面连续挖掘指运用专业的挖掘机械,间接性的进行挖掘运输;综合性挖掘指的是使用综合性的机械进行挖掘开采,配合转运机、挖掘机等机器,对人员的消耗少,对机器的要求高。
3煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的影响因素
3.1围岩强度
煤炭采矿工程巷道周围岩石直接支撑起整个巷道安全通行,如果围岩强度不足则容易出现巷道塌方事故,因此围岩强度足够时则可以采用简单的支护技术和装置保证巷道负载能力符合要求即可。但是围岩强度不足时必须通过巷道支护技术保证巷道负载能力符合要求之后才能继续掘进,否则只能不断对巷道进行加固。
3.2地质条件
煤炭采矿工程巷道周围的地质条件与其掘进速度直接挂钩,地质环境中储水量小且岩石强度不符合要求时,巷道掘进速度比较慢,只能等待巷道支护技术完工之后才能重新提高掘进速度。巷道中出现水患灾害时,采矿工程设备和设施容易在水患下被侵蚀,因此巷道掘进之前必须对地质条件进行详尽全面地调查。
3.3地应力
煤炭采矿工程巷道受到的最大压力就是地应力,地应力指的是煤炭矿山整体对巷道的压力。如果巷道周围山体在地应力的压力下发生岩体位移,巷道就有可能出现塌方情况。因此为了减少地应力对煤炭矿山巷道的影响,必须保证巷道支护技术能够起到足够的保护作用,否则巷道时刻处在地应力的危险之下。
4煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用
4.1做好地质勘察工作
科学的地质勘察能够提供丰富的信息依据,帮助工作人员掌握煤矿开采的现场情况,选择有利于煤矿开采的地形地势,使煤矿开采过程的安全性得到保障。在地质勘察工作的时候,工作人员需要选择先进的技术手段对地形进行勘测,确保勘测结果的准确性,避免因数据误差给后续的工作带来隐患。当前我国在地形勘探上存在进一步提升的空间,可以在地势的勘探工作中采用三维地震勘探的方法,结合企业自身的能力进行分析,确保勘探工作的有效进行,进而为煤矿开采工作的开展提供可靠的参考依据。
4.2瓦斯排放工作
煤炭采矿工程巷道掘进瓦斯排放与施工安全直接挂钩,如果瓦斯排放不当导致巷道内部瓦斯浓度过高,在巷道掘进过程中出现安全事故的几率也会随之增加。因此巷道掘进过程中必须同步提高通风系统的质量,务必保证巷道通风系统可以及时将瓦斯排出。
技术人员可以在巷道内部布置瓦斯浓度检测装置,并且根据瓦斯即时浓度对巷道掘进施工进度进行调整,防止采矿人员出现意外。
4.3通风与降尘技术
在地下巷道掘进与开采过程中,要十分注意与重视通风防尘的工作,不要因为这项操作简单就忽视了这里可能存在的问题。在巷道施工中的通风工作多采用机械通风,例如压入式通风机的安装。要根据巷道内不同的环境,选择不同的通风工具进行安装,同时要求有专业知识的技术人员及时的对风量、风向进行检测,应对工程推进带来的通道的变化,保证通风系统能够有效的运行。
4.4光面爆破
光面爆破技术在当前煤矿工程中应用广泛,在爆破前,施工人员会正确选择爆破参数,然后进行分区分段微差爆破,实现了爆破后轮廓线的有效控制,确保了断面轮廓的凭证性和规则程度。相比于普通的爆破技术,光面爆破技术的应用具有爆破后成型规整、岩体稳定性突出的优势。一方面,采用光面爆破技术后,新形成的壁面上能较为清晰地看到半边孔壁痕迹,这大大减少了巷道掘进的超挖量和排渣量,降低了装载运输系统的实际负担,此外其还有效地节省了喷射原材料。另一方面,利用光面爆破通常不产生或者很少产生爆震裂隙,这对于提升围岩的承载能力具有积极作用。从整体施工效果来看,光面爆破施工效率高、安全效益好,掘进成本低,是煤矿巷道安全掘进的有效措施。
4.5锚杆支护技术
在煤矿采矿工程巷道支护中应用锚杆支护技术,可以对巷道的稳定性进行提升,防止出现巷道形变的问题,保证岩壁和岩层的稳固性。通过发挥锚杆支护技术的作用,能够对巷道的顶部进行加固,使地下施工位置的抗压能力得以提升,减少岩层的离层、坍塌等事故,从而保证巷道内部的安全性。在应用锚杆支护技术的时候,要求施工人员对巷道的具体情况进行检查,且需要掌握顶板岩层系数,对巷道的压力进行测量,之后利用这些信息数据完成施工设计图的绘制工作。在完成施工设计图的绘制之后,可以依据图纸进行锚杆的设置,将锚杆的使用价值充分发挥出来,从而促进煤矿生产工作的安全进行。
4.6混凝土支护技术
在使用混泥土支护这一技术的过程中,要注意使用的技术问题。一是要注意混凝土喷施的工具是否布置的足够合理,能够保证喷施位置准确无误,重视混泥土喷施装置的布置,更有利于保证支护工作的质量;二是要因地制宜、科学灵活,同时要重视细节的问题,保证按照技术的标准流程,才能发挥混泥土支护技术的作用。
4.7巷道掘进支护技术优化的方向措施。新时期,要实现巷道支护技术的优化,就必须了解巷道支护效果的影响因素。从施工过程来看,地质条件、施工工艺、人为因素是影响巷道支护效果的重要因素。结合这些因素,在巷道支护技术优化中,应注重以下技术要点:其一,开展巷道支护,应做好矿井的勘察工作,确定岩层的性质、成分、结构等情况,以此来为巷道支护措施的应用创造有利条件,提升支撑结构的承载性能。其二,锚杆支护是当前较为常用的支护技术,该支护技术能在改善巷道结构的基础上,实现巷道掘进效率、安全与采煤效益的高度统一。在锚杆技术应用优化中,首先,应做好锚杆构件的系统管理,即应在扭矩螺母的作用下,实现锚杆托板与巷道表面的持续挤压,以此来改变巷道围岩的应力状态。其次,当巷道存在软岩时,应了解软岩的性质,针对性进行支护技术改进。第三,应了解巷道的相关参数,结合巷道参数变化情况改进支护方法,保证支护效果。第四,当巷道区域存在破碎岩体时,应采用锚网索进行支护,确保巷道安全性。第五,整体支护中,应实现支护体与围岩的有效结合,高效解决巷道薄弱环节,处理巷道位移和变形问题等。
结束语
综上所述,目前我国煤矿采矿行业的发展逐渐加快,要求煤矿企业在开展生产活动的时候,对巷道掘进和支护施工的质量进行严格控制,确保煤矿生产的安全进行,煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的质量必须得到保障,才能提高我国煤矿采矿工程的效率和安全性。
参考文献:
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