黄陵二号煤矿掘进巷道片帮控制技术研究

来源 :科学与技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bp0604
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:文章对黄陵二号煤矿巷道临时支护的发展情况进行了深入分析,对掘进巷到临时支护的发展规律进行探究,现阶段黄陵二号煤矿掘进工作面的超前支护演变主要分为三个阶段。初级阶段采用的是前探梁,之后在煤矿生产过程中要根据实际生产情况进行机载临时支护,再结合黄陵二号煤矿地质条件,考虑到安全的各项因素,决定采用迈步式临时支护装置。这样能减少了掘进工作面空顶支护现象,也使掘进工作面顶板事故的发生几率有效降低了,对矿井装备技术更新提供了新的发展方向。
  关键词:黄陵二号煤矿;煤矿掘进;支护技术
  引言
  现阶段,矿井开采规模不断扩大,人们关注的重点是怎样实现回采工作面的安全、快速掘进,这也是人们面对的重要问题。随着工程量的增加和施工材料的不断发展,施工方法变得更加先进。要想满足现代化施工要求,就需要及满足回采接续的要求。鉴于这种情况,需要借助可靠性比较高的施工设备和最好的支护材料,让巷道掘进更加安全,这对适应矿井生产的快速发展有很大的推动作用。
  一、工程介绍
  陕西黄陵二号煤矿有限公司位于陕西省延安市黄陵县双龙镇,是陕煤集团总体规划中重要矿井之一。黄陵二号煤矿矿井的总面积多达375.6平方千米,整个煤矿矿质优良,服务年限为80年,矿井始建于2004年5月,同时还配有年洗选能力为600万吨的洗煤厂,运输能力1700万吨,运输能力非常可靠。
  陕西黄陵二号煤矿矿井,将综合机械化长壁采煤方式完全应用到施工中,采用最先进的PVC板作为支撑材料,既增强了矿井支撑材料的强度,也增加了煤矿整体结构的稳定性。
  现阶段黄陵,二号煤矿煤层相对稳定,厚度在3-5.6米,呈现的规律较为明显,而且二号中煤矿在盘区内大部分都可以开采,属于稳定型煤层。而且二号煤矿属于采用环保的捡煤方式及运煤方式,缩减了很多运煤的中间环节,减少了煤渣等废物的产生。同时将运煤环节与采煤之间的联系减少,避免污染危害到工作人员身体。而且零星的分布在煤矿中是很不稳定,这些小块的煤渣在风的作用下极易滚动,通过摩擦容易产生火灾。
  二、施工工艺介绍
  1.配套设备
  303胶带巷掘进工作面采用综合机械化掘进,使用比较先进的160型综掘机进行掘进,同时液压迈步式超前临时支护装具、设备列车和1080胶带机配合使用,极大的加快了施工速度。主要的掘进面设备是悬臂式掘进机1辆、乳化液泵2台、综掘超前支护装置1套、可伸的采煤运煤一体化机器,这是煤矿产业比较现代化的施工机械,大中小煤矿企业都使用此机器进行煤炭开采。
  2.施工方法
  工作面采用综掘机截割破煤,借助胶带运输机,将开采的煤炭运输到大系统。每一次循环割煤结束之后将超前支护装置前移,工作人员在支护装置的保护下,借助风动工具进行顶、帮锚网索联合支护,这样的方式依次推进。
  三、分析帮部成型控制技术和支护措施
  1.帮部成型常见问题
  303工作面胶带巷开始的位置是24.9m处,在逐渐掘进的过程中煤渣数量会逐渐增多,最后逐渐趋于稳定,煤渣等废物的处理和运输是采煤过程中很重要,但也是容易被忽略的环节。
  2.帮部成型控制理论基础
  自稳拱模型两侧临边是大量片帮部分,第一层是可能置落的岩体;第二层是自然置落拱;第三层是自然稳定拱;第四层是极限置落拱。
  结合巷道埋深、顶板岩性等各项因素,自稳稳形拱高度要维持在一定数值内。这是经过无数试验后得到的结果。选择长度为7.3m的锚索就能满足具体要求,实际施工过程中303胶带巷应用的是φ21.8×7.3m防腐锚索,顶板锚网支护强度和实际需求相符合。
  煤矿支护施工的基础理论是拉压力反应效应,支护系统在经受外力时会产生应力应变反应,周围支护使顶板就受到了约束,减少了承压面积和反应面积,提高了矿坑中支护的质量。间接地减少了开采过程中的危险发生率,保证了煤矿工人的生命财产安全。
  煤矿发生外力反应时会形成一系列的切断面,这是受到压力时所产生的正常现象。从压力反应方面来说是有利的,能够增强切面的承压能力。逐渐变成为一个自由面状态下的两向应力状态,导致自身的强度有所降低,因此,片帮的发展过程是由外向里随着时间和空间的推移,不断形成的。
  3.控制帮部成型的措施
  1.对支护强度方面的优化措施:优化措施是对帮部支护加大了强度,减少了和周围结构的接触,降低了所承受的压力。
  2.优化施工工艺的具体措施:在实际落煤时要对两侧结构进行尺寸预留,预留量大约为整体高度的十分之一,以此来减轻周围煤体承受的压力。预留量经过顶板支护期间的变化并经过压力释放保持平衡状态,这是采煤系统正常工作的基础,进行工作之前必须做好准备工作,与此同时做好支护工作,借助锚网对支护的约束能力,让煤体保持平衡,这样就使小片帮量有所减少。
  3.在矿井实际割煤之前,先在工作面上打好卸压孔,再施加一定大小的预应力,以此平衡其所承受的压力,在之后支护和割煤的过程中就能有效的减少煤体的变化量。
  4.为了减小帮部变形量,做要好锚杆三次准备工作,经过这三次准备工作,让锚杆的预紧力矩达到300KN之上。
  5.施工超前锚杆就是在上一轮工作循环结束之后,在其附近的区域进行施工树脂锚杆支护,然后进行周围结构的搭接和维护。前面曾经论述该区域的煤质不均匀,在煤矿中上部1-2米范围之内分布着一层镜煤集中带,这一区域境煤含量高的是内煤层,煤场内生裂缝比较多,裂缝发育是是沿着近铅垂方向,这样就使煤層的垂向抗压强度有所降低。
  四、控制片帮煤的技术方式
  303胶带巷位于三盘区,工作面总体呈现为两头地势高,中间洼,整体呈向斜结构。这样的向斜结构环境中,顶板压力比较大,顶板破碎片帮底鼓比较严重,再加上煤层自身的发育情况影响,掘进时片帮严重对员工的安全有很大威胁,同时也阻碍想巷道的成型与掘进速度。文章以下将针对这几点控制片帮煤,具体如下:
  1.小断面进行掘进,在帮部、顶部预留出压力释放的空间,等到压力全都释放稳定后,对周围帮部进行二次修复和调整,同时还得完善伞岩与底脚,使顶部和两边结构形成一个整体。
  2.对掘进工艺进行优化。先缩小掘进,循环进尺,让修帮时煤壁裸露时间大大缩减,这样达到快速掘进煤矿的目的。
  3.对支护工艺进行优化
  借助新型的支护材料,对煤矿顶部、煤柱侧帮部都应用左旋无纵筋螺纹钢冒杆,每排4根,对帮部采用高强度的支护;还要在片帮区域增加临时帮锚杆,对片帮的煤壁进行合理的支护等。要多采取合理的措施对支护工艺进行优化,有效的控制片帮煤,与此同时,煤矿作业工作人员要对回风巷经常观察。时刻留意上运巷及工作面顶板支护状况以及煤壁情况,严格防止煤壁片帮、掉渣伤人的情况出现。
  结束语
  文章已上对黄陵二号煤矿掘进巷道片帮控制技术做了详细的研究,首先介绍了二号煤矿工程的具体情况,介绍了相关的施工工艺和应用的具体设备。分析了帮部成型控制技术和支护措施,详细介绍了从开始施工到基坑支护的全过程,利用了很多现代技术在具体工程中。这些技术的运用对黄陵二号煤矿掘进巷道片帮有一定控制,能使运巷和成型情况有所改善,也让整个工程的质量有所提升。在相同的条件下,这些在黄陇煤田掘进工作面帮部型控制中有很大的价值作用。
  参考文献
  [1]张玉宇.特殊地质条件下掘进工作面顶板控制技术[J].能源技术与管理,2018,43(03):45-46.
  [2]李彦鹏.关于煤矿掘进支护问题及应对方法探究[J].技术与市场,2017,24(06):170+173.
  (作者单位:陕西黄陵二号煤矿有限公司)
其他文献
摘要:雷电是一种自然的现象 。强大的雷电电流可使其产生的热、电、机械效应具备极大的破坏性。随着近年来通信产业的迅猛发展 ,光缆的应用越来越广泛,通信光缆被雷电击中导致传输线路中断时有发生 。与管道伴行的埋地通信光缆,如遭雷击后,严重影响长输管道通信安全 ,且抢修难度较大,亦会造成较大经济损失。本文讨论雷击大地时雷电电位变化规律,分析了埋地通信光缆遭遇雷击的原理及实例分析,并提出相应的避雷措施。  
期刊
摘要:钻井过程中经常发生“又溢又漏”现象,密度窗口窄,井控风险大,易出现井控险情,且井下复杂事故率高,井眼轨迹及井身质量也得不到有效保障,水平井水平段延伸能力受到制约,鉴于精细控压成本过高,对于控压精度要求不高的井,常规控压钻井技术得到实施应用及规模化推广。  关键词:常规控压;钻井技术;钻井液;当量密度;规模化推广  常规控压钻井技术就是通常所说的井底恒压,使井底压力间保持适当的过平衡状态,从而
期刊
摘要:我国焊接自动化技术有十分重要的现实意义,不论对国家大型项目,还是对企业小型生产都有很大的帮助。焊接自动化技术的发展需着重研究其重点技术的发展,特别是智能化技术的发展。从我国焊接自动化技术的现状不难发现,焊接自动化技术是一项非常有发展潜力和市场的技术,它的发展方向必然与我国目前的经济形势和经济发展要求息息相关,也与我国以人为本的社会发展理念相关。本文主要对焊接自动化技术及其发展进行了分析研究。
期刊
摘要:本文分别针对施工准备阶段和施工过程中的沥青混合料质量管理进行了初步的研究,力求找到提升沥青混合料质量管理水平的有效措施,为机场场道的整体质量提供保障。  关键词:机场场道;沥青混合料;质量管理措施  一、施工准备阶段的管理  1、施工准备阶段材料的管理  1.1总体要求  原材料及沥青混合料的质量是保证沥青混凝土道面施工质量的根本条件。  施工过程中应严格按设计文件进行,并建立健全技术责任制
期刊
摘要:电子工程行业作为现代经济发展的新兴行业,随着电子工程技术的不断进步,越来越广泛地被应用于社会各行业各领域,电子工程技术运用于单片机中,能够有效地提升单片机的性能,满足人们的需求。本文基于电子工程技术在单片机中的运用现状,分析了其在单片机中的具体技术应用,并提出提高电子工程技术在单片机中的应用质量的策略。  关键词:电子工程技术;单片机;应用研究  今年来电子工程技术虽然得到了快速发展,但由于
期刊
摘要:为进一步提升我国高速铁路运行速度和稳定性,我国相关部门在针对我国高速铁路的运行原理与特点展开了电气改造,以期能够通过改造提升铁路整体运行效率,但在改造后出现的取流、供电不稳等问题极易导致铁路列车在运行过程中出现各类问题,对其整体电气系统造成严重损害。基于此,本文针对高速铁路在电气改造后与管理过程中的主要关键问题及解决措施展开了思考与探讨。  关键词:高速铁路;电气化改造;管理措施  一、因高
期刊
摘要:伴随着科技的发展与进步,人工智能也逐渐迈入生活领域,并且在电气工程自动化中得到了广泛的应用,同时也为人们的生产与生活带来了极大的便利。可以说,电气自动化的作用发挥可以促使人工智能的优势得到充分展现,这为我国未来科技的研究与发展提供基础依据。本文将主要针对人工智能在电气工程中的自动化应用为出发点,详细的介绍人工智能在电气工程中的具体应用,从基础和源头上解决我国的电气工程自动化的效率,为我国电气
期刊
摘要:以表面效应和卡西米尔力的自由振动模型为基础函数,建立了包含表面效应和卡西米尔力的纳米板的降阶模型。研究发现,纳米板的一个基函数给出了一个收敛的解。表面效应对纳米板的拉入电压、拉入偏转和基频的预测有了很大的提高。然而,随着卡西米尔力的加入,对这些数量的预测有所减少。  关键词:卡西米尔力;纳米板;拉入不稳定  1.介绍  微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)是静电驱动的,广泛应用于
期刊
摘要:减速器是一种利用齿轮变速器将电机的转数减少到转数,从而降低转速,增加转矩的动力传动机构。自第一次工业革命以来,减速器作为一种独立的产品得到了迅速的发展。其在工业设备中的应用已渗透到冶金、物流、石化、化工、环保、国防等国民经济领域。关键生产设备在生产中,减速机已广泛应用于电力和运动的传播机制,从机械行业的自动化生产设备、汽车、机车、建筑和其他重型机械,小如日常生活中常见的家电,钟表,你可以看到
期刊
摘要:随着我国科学技术的飞速发展,地铁建设已经成为当前城市建设中的重点。在地铁盾构管片生产中应当注意各种问题,要使得管片的力学性能和耐久性良好,并且采用相关的技术特点来改善蜂窝麻面的问题,并且结合当前的理论研究背景对目前地铁盾构管片生产中存在的问题以及注意事项进行了深入地分析,希望能够为地铁盾构管片的生产提供帮助。  关键词:地铁;盾构管片;生产;技术问题  1地铁盾构管片的分类  在目前我国城市
期刊