浅析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术研究

来源 :中国科技博览 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixiang1336
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘 要]随着社会的进步和经济的发展,煤矿和很多领域上的发展存在及其密切的联系,所以我国对煤矿的需求量正与日俱增,然而因为需要开采强度和其深度慢慢的加大,以及开采煤矿的地质的复杂多样化,在面对类似断层和褶曲等等复杂开采地理状况下,煤矿的掘进和支护必然会遭到一定的影响,以下就介绍针对复杂地质情况下进行煤矿的掘进和支护技术方面上的研究。
  [关键词]复杂地质;煤矿掘进;支护技术
  中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0398-01
  一、引言
  煤矿的生产挖掘一般都是在地底下进行作业的,至于露天形式的煤矿的开采的数量很少,据相关的资料统计表明,在中国绝大部分的煤矿开采形式几乎超过百分之八十的几率都是在地下作业,这种命名为井工开采,顾名思义就是在井下进行作业,它就必须要在当地的地表之下挖掘出大量的巷道,从而能够方便采煤以及对煤矿的运输。但是不同的地区地质是有区别的,这就导致了地下的矿井挖掘存在挑战性,挖掘采煤的作业环境就十分恶劣,所以将煤矿掘进的支护工作处理好,是确保巷道的畅通以及围岩的稳定有着非常重要的关系,它不仅能保证煤矿的安全生产还能使质量达到标准的水平。在这种大环境下,努力的探索有关煤矿的掘进支护装置的技术应用,对这对煤矿挖掘的可持续发展具有重大的现实意义。
  二、某复杂煤矿掘进地区的地质条件
  现在就以某一个复杂的煤矿区的地质条件加以论述,该煤矿区拥有着上百年的历史,是一个比较老的老矿区,因地形复杂表现在当地的断层多和矿井的地压偏大,在煤矿层内的地质条件极不稳定,当地周边存在着相当复杂水文和地质状况,有着一个典型矿井和特别的软岩矿区,所以正好可以作为一个例子来对煤矿的掘进和支护技术进行剖析。
  该矿区进行煤矿开采中遇到的困难和技术难点主要有以下:第一点,随着往更深度的矿井区逐渐增加的矿开采,每个煤层的地质结构必然遭到破坏,其中在顶板的岩性上有着比较突出的变化,拱状的围岩受到的外应力明显提高;第二点,此矿井内无论是顶还是底板和煤区内的煤层都比较的松软致使容易破碎,因而在进行巷道的掘进中,比较难弄成形而且很容易变形,巷道的顶底板会产生很大程度类型的收缩,原因就是因为难以成型,所以巷道采取支护的方式较为困难,这样子就经常会发生“前掘后修”的现象,严重危急了矿区的安全生产;第三点,因为该矿区的地质条件复杂性构造,巷道周边的断层和大坡度类型的巷道都很多;并且在该矿区矿井内。薄煤层的储量占很大的比重,所以薄煤层开采作业时,进行巷道的掘进支护多数以半煤巷作为主要的对象,在进行掘进的过程中,半煤岩巷要求的掘进技术和支护的各类型的设备很高,因而确保半煤岩巷矿区安全与否是进行煤矿开采的关键性因素;第四点,因为我国的较传统模式的在挖掘煤矿多采用落后的掘进和支护的技术,和世界的先进机械化模式的掘进支护技术存在很大的差距,管理模式也达不到应有的标准水平;第五点,设备较落后导致了该矿区掘进能力存在很大的影响,如果在半煤岩巷区里发现硬度系数大于五的岩石层及岩石时候,矿井作业速度会受到严重的影响,类似本身设备的截齿和截割头各部件发生磨损可能性大大增加了,并且对巷道采取掘进支护设备也会遭到损伤。
  三、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的关键
  其一,在综掘机以及普掘机的选定方面上。巷道的长度通常作为综掘机和普掘机的一个临界点,综掘机和普掘机掘进的能力水平多决定巷道可能挖掘的长度。具有技术明确的规定,如果工作面巷道的施工长度小于300m情况下采用挖掘设备是普掘机,当大于300m的施工长度是就采用综掘机,这样分配是根据不同设备本身的优缺点再结合合理有效的施工工艺综合考虑的。综掘机的使用可以大大的缩短准备的时间,所以使得掘进工艺更加容易满足煤矿工程施工的需要,综掘机选型的问题也是个关键,它需要注重多方面因素的影响,就比如能否应用到巷道断面中,还要考虑煤矿和煤岩的硬度等等因素从而确定好综掘机的截割功率和强度,这样才能真正的发挥机器设备的效率,减少设备的损伤。
  其二,在截齿选用上也要多加注重,至于截齿选取注重的问题是齿的耐磨强度,因为强度高的截齿能加快煤矿掘进时截割和工作的速度,还能对截齿本身有一定的保护减少其磨损程度。如果岩石的硬度过大,超出了综掘机切割的能力此时就需要考虑使用爆破的方式去处理,不能强行的应用机器设备来切割岩石因为这样会使设备遭受严重的损坏。
  其三,应用临时支护设备和技术,综掘机在掘进过程其实是利用综掘机本身的液压系统,要考虑设备的稳定性就是要注重该系统的本身的稳定性,还有系统停开机之的闭锁装置的应用。多数的研究中,大多都采用综掘机机身的液压锁进行临时支护。这种支护技术可以真正的确保掘进工作安全和可靠的进行。
  其四,开门转为技术的应用。在进行煤矿的掘进工程中,难免会遇到技术性的难题。所以创新掘进机的设备很关键,就要好好地研究掘进机的自行方式的开门施工的工艺,这样就可以大大的降低工作的阻力,采取爆破的形式处理方式就明显的减少。就如进行煤矿掘进过程时,当要安装掘进机进行施工时,掘进机后面通常都有一个重量在40t左右的运输量,他们之间的相距高度大概在100m左右。在进行施工的过程中就不应该利用穿凿放大传统的原理,应先合理地爆破空间,进而能够方便掘进机的安全施工。
  其五,在使用综掘机进行施工时,需正确处理好的机器系统的问题以及施工的管理问题,合理的拟好一套先进的施工管理的体系,目的都是使施工朝着高效率安全有序的方向的进行。就像利用弯皮进行输送的过程中,可以运用大角度的长距离进行掘进,还可以利用小角度的拐弯掘进技术。利用这些技术能提高皮带运行的工效。皮带机机身的尾部有一个自动卸料装置,它既能减少由于多种客观因素对产生皮带一定程度的磨损进而提高安全性。因根据机器的本身原理及其施工的工艺,合理的规划好先进有效的施工管理一体化的体系,这样才能真正的发挥掘进机本身的内在性能,并且对其采取正确的全面的保养,给煤矿的掘进工作提供物质以及技术层面上的强力支持。
  四、穿越断层的锚网支护研究
  其一,利用直接破顶法,这个方法顾名思义就是通过掘进机的掘进把断层的顶部给予破除,就留下较为稳定顶板来进行围岩,锚网索主要起到的是支护的作用,一般情况下顶板上的岩石硬度值都小于5,不大于2m的落差距离的断层的顶板破碎的可能性很大,所以支护存在挑战性,此外在坡度较大或者是岩层坡度梯度递减的情况中,可以利用直接破顶技术来解决这些地质类型的支护问题。
  其二,利用退后卧底法,矿区内,如若断层的上顶板比较坚固并且完整,它们的落差距离小于2.5m范围时,能够运用支护来对其进行围岩,此时掘进机的应该先后退再采取卧底的形式前进,这样可以确保断层巷道中各个指标都符合规定的安全要求。
  五、结论
  煤矿掘进的支护技术是确保煤矿在开采的过程中能否安全进行的关键,此项技术也是提高煤矿开采的工作效率的关键。在地质复杂多样的情况下,在矿区内进行掘进工作需要综合的提高机械化形式的作业力度,在此前提下更要加大对矿区挖掘的支护方面的技术研究,这样才能确保采矿的高效率进行,作业施工人员的生命安全才能得到保障。
其他文献
[摘 要]石油磺酸盐生产工艺介质物性比较特殊,测量工况比较复杂,有的介质易燃易爆且有毒,配套储罐液位监测设备的选型有其特殊性,既要保证测量效果,又要最大限度控制成本,这就需要对各类储罐及其介质进行分析,对液位测量设备进行选型与应用方面的深入研究。 本文结合多年来罐区自控系统建设经验,从罐区液位各类测量问题和技改方案中找寻规律,提出各种介质、各类罐体的适宜的液位计选型原则,对提高罐区的自控水平具有一
期刊
[摘 要]伴随着我国经济的发展与工业的进步,很多低温工程相继壮大起来,而低温阀门的质量对于整个生产工程的影响是非常巨大的,笔者根据实际的经验对低温阀门的阀盖颈部温度场进程分析,并通过一定的物理模型设计阀门的结构,为我国低温工程的发展提供一定的借鉴意义。  [关键词]低温阀门;温度场;结构设计  中图分类号:TS737+.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0389-0
期刊
[摘 要]笔者结合实例分析了低压无功补偿的经济效益。它可以提高电压质量,减少线路功率损耗与电能损耗,提高供电设备的使用效率,减少变配电设备的投资,同时减少了用电户电费支出,取得了良好的经济效益。  [关键词]低压配网;无功补偿;装置  中图分类号:TM52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0385-01  随着供用电系统中非线性用电设备,尤其是电力电子装置的应用日益广
期刊
[摘 要]钻井现场基础一般采用填石灌浆、混凝土预制和方木、木桩基础、爆扩桩基础等。由于地质及钻井工程的要求不同,井架基础工程的应用和施工也采用不同的方法。本文简要分析了各种基础工程类型的施工应用特点,并重点论述了填石灌浆和木桩两种基础的施工应用。  [关键词]井架基础;填石灌浆;木桩基础  中图分类号:TE923 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0391-01  石油
期刊
[摘 要]本文从塔河油田开发井由于稠油上返堵塞井筒或油管,需要通过修井作业来恢复油井的正常生产,通过对井筒稠油处理全过程跟踪分析,总结出了一套行之有效的井筒稠油处理技术,从而保证了修井施工的井控安全,避免硫化氢溢出的风险,取得了显著的经济和社会效益。  [关键词]塔河油田 稠油处理 掺稀泄压  中图分类号:TE144 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0388-01  
期刊
[摘 要]我国煤矿机械设计、制造、使用和维护过程中由于受传统习惯的影响,对摩擦学知识缺乏深入的了解,不能将当今国内外先进的抗磨技术和抗磨材料及时应用到煤矿机械的设计和制造上,造成我国煤矿机械易磨损零件的使用寿命远低于国外先进水平,本文通过分析煤矿机械磨损的种类和形式,找出磨损的规律以及影响磨损的因素,从而归纳出减小磨损的途径。在工作中尽量减小机械磨损,提高机械寿命。  [关键词]煤矿机械磨损;种类
期刊
[摘 要]煤炭资源开采的效率关系到经济增长的速度,关系到人民的生活水平。煤矿开采中的电气系统的应用与发展直接影响煤炭开采的产量,为适应现代化矿井生产和信息化的管理要求,选用与其配套的电气设备系统对现代化矿井提高煤炭产量具有重要的意义。  [关键词]煤炭;电气系统;信息化;电气设备  中图分类号:F407.21 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0395-01  煤炭是我
期刊
[摘 要]注水井分层测试是了解同一井内各油层层间差异的最好方法。是实现分层研究、分层改造和分层管理的重要前提。近年来,大庆油田分注井数以年均1000口的速度增加,目前已达到1.93万口,分注层数不断增加。含水上升,层间矛盾突出,以往6个月测调周期缩短为4个月,促使测试工作量大幅增加。在测试队伍数量不变的前提下,原有的注水井钢丝投捞测调工艺越来越不适应油田特高含水期高质量注水需要。目前注水井分层测试
期刊
[摘 要]随着科学技术的不断进步和国民经济的发展,现阶段我国高速铁路事业正蓬勃发展。而工程建设质量是高速铁路事业生存和发展的重要环节。工程质量管理是高速铁路建设的核心,它涵盖面广,涉及因素多,是一个复杂的系统工程。现阶段由于我国高速铁路建设才刚刚起步,科学的质量管理模式尚处于形成之中,亟待建立一套完善的质量管理模式,确保我国高速铁路的建设质量。本文以此现状出发,提出了关于高速铁路工程质量管理与控制
期刊
[摘 要]随着智能电网建设步伐的加快,在对现有一次设备进行智能化改造之后,一系列的在线监测数据同样能为变电站内一次系统实现真正意义上的状态检修提供技术上的支持。同时,随着设备层概念取代了以往的过程层与间隔层,一、二次设备之间的界限也将逐步淡化,这也必将对日后基建、检修人员的工作能力提出更高、更全面要。本文以现有变电站的传统一次设备为例,提出了数字化和智能化的改造方案。  [关键词]变电站;数字化;
期刊