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[摘 要]随着我国矿井建设的不断快速发展,其煤炭的开采速度也随之不断的提升,而当前在煤矿永久岩石大巷的掘进工作中主要是以爆破法为主,但是该方式的施工工序较为复杂并且需要消耗大量的人力、物力和财力,同时还会对周围的岩层产生较大的影响,为使该情况得到有效的缓解,要求能够通过专业化的现代技术对其进行改良,即在煤矿岩巷生产活动中利用支护和综掘技术替代传统的技术,同时通过使劳动组合被优化的方式,让岩巷的掘进速度被提升,进而减轻作业人员的劳动压力。本文将以某煤矿永久岩石大巷为例,进一步探究其支护和综掘技术。
[关键词]煤矿;永久岩石大巷;支护及综掘技术
中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0014-01
由于当前我国的煤矿生产是以井下开采为主体,这就使得在进行开采的过程中需要挖掘大量的巷道,根据相关数据显示我国目前每年新挖掘的巷道总长度已经达到8000km,其中大部分都属于煤层挖掘中的巷道,由此可见保证该永久岩石大巷对于稳定煤矿建设,提高相关企业的经济效率有着重要的意义,并且由于传统爆破挖掘的方式存在一定的危险,因而采用新型的挖掘技术对于煤矿作业人员的生命安全有着重要的意义[1]。
1 煤矿永久岩石大巷的发展概况
随着时代的发展,人们对于煤矿资源的需求量日益增多,这就使得其煤矿的开采强度以及范围逐渐扩大,其中永久岩石大巷的发展方向也随之出现变化,主要表现在:①巷道的层位、巷道断面的形状和大小以及巷道回采的数量、相关条件等方面,其中层位的变化主要指的是其永久的巷道岩巷逐渐向煤巷的方向发展,该发展不仅能有效的缩短掘进的速度,对于减少建井的周期也有着重要的影响,而随着新技术的开发和应用,岩巷逐步向煤巷方向发展。②对于巷道断面形状和大小的转变,最为显著的是由拱形的断面逐渐往矩形的断面延伸,有利于提升掘进的速度和断面的利用效率;通过小截面往大截面发展的方式,能使其大型挖掘设备以及高强度的开采工作得以满足。③就回采巷道的数量而言,主要是从单巷布置往多巷方面转变,从而满足高瓦斯矿井以及大型矿井运输和通风的需要。④巷道赋存条件的变化则是表现其埋深由浅部逐渐向其深部发展,即从简单地质向复杂地质转换。煤矿永久岩大巷的这些转换不仅使巷道的支护难度被提升,同时也对其支护技术和综掘技术提出了新的要求。
2 煤矿永久岩石大巷中支护技术和综掘技术的应用
某煤矿的主要开采煤层为3#层,其每层的厚度在4.50~7.17m之间,煤层的平均厚度为5.6m,由于该煤层中的永久岩石巷道主要是沿其地层的基本走势而施工,这就使得该项道的围岩会因为空区受到影响,该巷道中的岩性所谓泥岩,其中部分地区含有砂岩,虽然该砂岩裂缝中的水会影响到巷道,但是由于该出水量不大,一般可以利用岩巷综掘作业结合支护技术进行施工。
2.1 支护技术的应用原则
针对该煤矿中永久性岩石大巷的特点和地质条件状况,在进行应用支护技术的过程中,首选需要遵守下列原则:①采用一次性支护的原则,指的是通过初次加强支护保护的方式让巷道内的支护强度得以提升,进而避免当巷道被破坏后发生变形而产生的二次支护以及修巷的操作。②以高预应力和预应力的扩散能力为基本原则,指的是让支护系统中的预应力和预应力扩散能力得以提升,进而让支护系统中的刚度得到有效保证的同时,让巷道抵御变形的能力得以提升。③以较高强度和较高刚度结合较低密度作为基本原则,指的是通过相关的措施让支护材料的强度和刚度得到有效的提升,进而降低支护材料的密度,让掘进的效率得以提升。④将可操作性和合理性作为基本原则,即在支护方案的设计过程中确保该方案在满足安全条件下的可行性,同时实现降低成本的目的[3]。
2.2 支护技术方案的优化设计
由于打眼放炮工序的取消,让该煤矿永久岩石大巷中围岩的松动破坏范围被缩小,因此在进行工作的过程中可以根据其不同的施工工艺,利用差异化的支护方式进行处理,例如调整该巷道中的帮部锚杆和间排距,同时将初喷转换为复喷一次成巷的方式,让其支护的时间被大幅度缩减的情况下也为其提升综掘的掘进速度创造了有利的条件,从而加快各项工作的开展。
2.3 综掘技术的特点
煤矿岩巷作业中采用综掘技术的首要特点在于能够使相关的施工工艺得到简化的同时提升其劳动的效率;其次让巷道挖掘的安全性能得到有效的提升,主要是因为该技术的使用让相关的施工工艺得以取消,进而消除了这部分工艺带来的危害,也因此提升了井下工作的安全系数;由于该技术通过直接割岩石的方式,使其被周围的岩石壁造成的影响较小,进而让整体围岩的稳定性得以提升,同时也让巷道变形的数量和修护工程的数量被合理的减轻。最后由于该设备的拆卸和安装都比较方便,能随时进行下井和运输以及安装操作,便利了工作人员的操作,同时由于该设备的稳定性较强使其底板的比压被有效的降低,从而有效的解决了相关难题,提高了工作效率[4]。
2.4 综掘技术的应用
和一般的爆破作业相比,采用综掘施工不仅能使施工的工艺较为简便,提升施工现场的可操作性,同时还能通过机械化的程度让其相关的操作得以顺利进行,使整体工作人员的工作量被极大程度的减轻,并提升了其劳动效率。该技术的使用主要包含以下步骤,首先由相关工作人员做好交接班的工作并进行安全确认,同时注重对瓦斯和综掘机割岩的检查工作,通过挂置金属网以及打设临时支护的方式,使其防片帮网以及上部锚杆得以安置,然后对其瓦斯以及出矸等再度进行检查,最后通过挂金属网的方式设置下部的锚杆,完成喷浆操作,在此过程中需要注重于皮带机的相互配合工作,从而保证其正常且高效的运行。
3 对于提升煤矿永久岩石大巷中综掘工作效率的建议
①通过优化设计的方式,为其掘进效率的提升创造有效的条件,即通过相关煤矿中围岩的实际地质条件和用途,使其能够从设计的源头处选择恰当的支护方式,进而在确保支护强度和安全的前提下,顺利的安排施工,并尽量使各方面的作业得以保持平衡。
②注重加强对相关设备的检修和保养工作,即由专业的机电共对相关的设备进行定期的维护和清理,将责任分管到个人,从而实现在最大程度上减少对设备造成的影响。
③通过完善通风和运料以及排矸等相关系统的方式,让该设备能够实现真正意义上的连续化运输,从而实现从根本上为设备的快速掘进开辟有利的条件[5]。
④利用合理化劳动管理与组织的方式,使相关工作人员的积极性被极大程度调动,进而让综掘中的各项工作能够得到充分落实,让生产的效率得以提升的同时,推动相关企业的生产和发展,为企业创造更多的经济效益。
结语
通过上文中的介绍可以看出,在煤矿永久岩石大巷的挖掘工作中,综掘技术相比传统的爆破技术占据更大的优势,并且由于该工艺的实现较为简单、劳动效率比较高且支护的成本比较小以及适应力比较强等特点,使其更适用于煤矿地质条件中的岩石巷道的挖掘工作,同时对于其支护强度的提升有着重要的影响,为此将两者进行优化的方式能有效的提升挖掘的效率,保证开采人员的生命安全,创造更多的经济效益。
参考文献
[1] 肖东兴,张五一.深井软岩岩巷综合机械化快速施工及支护技术[J].中国矿山工程,2011,05(25):47-49.
[2] 马其华,王鹏,范文昌.深井硬岩大断面巷道快速掘进技术[J].煤炭科学技术,2014,04(05):116-118.
[关键词]煤矿;永久岩石大巷;支护及综掘技术
中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0014-01
由于当前我国的煤矿生产是以井下开采为主体,这就使得在进行开采的过程中需要挖掘大量的巷道,根据相关数据显示我国目前每年新挖掘的巷道总长度已经达到8000km,其中大部分都属于煤层挖掘中的巷道,由此可见保证该永久岩石大巷对于稳定煤矿建设,提高相关企业的经济效率有着重要的意义,并且由于传统爆破挖掘的方式存在一定的危险,因而采用新型的挖掘技术对于煤矿作业人员的生命安全有着重要的意义[1]。
1 煤矿永久岩石大巷的发展概况
随着时代的发展,人们对于煤矿资源的需求量日益增多,这就使得其煤矿的开采强度以及范围逐渐扩大,其中永久岩石大巷的发展方向也随之出现变化,主要表现在:①巷道的层位、巷道断面的形状和大小以及巷道回采的数量、相关条件等方面,其中层位的变化主要指的是其永久的巷道岩巷逐渐向煤巷的方向发展,该发展不仅能有效的缩短掘进的速度,对于减少建井的周期也有着重要的影响,而随着新技术的开发和应用,岩巷逐步向煤巷方向发展。②对于巷道断面形状和大小的转变,最为显著的是由拱形的断面逐渐往矩形的断面延伸,有利于提升掘进的速度和断面的利用效率;通过小截面往大截面发展的方式,能使其大型挖掘设备以及高强度的开采工作得以满足。③就回采巷道的数量而言,主要是从单巷布置往多巷方面转变,从而满足高瓦斯矿井以及大型矿井运输和通风的需要。④巷道赋存条件的变化则是表现其埋深由浅部逐渐向其深部发展,即从简单地质向复杂地质转换。煤矿永久岩大巷的这些转换不仅使巷道的支护难度被提升,同时也对其支护技术和综掘技术提出了新的要求。
2 煤矿永久岩石大巷中支护技术和综掘技术的应用
某煤矿的主要开采煤层为3#层,其每层的厚度在4.50~7.17m之间,煤层的平均厚度为5.6m,由于该煤层中的永久岩石巷道主要是沿其地层的基本走势而施工,这就使得该项道的围岩会因为空区受到影响,该巷道中的岩性所谓泥岩,其中部分地区含有砂岩,虽然该砂岩裂缝中的水会影响到巷道,但是由于该出水量不大,一般可以利用岩巷综掘作业结合支护技术进行施工。
2.1 支护技术的应用原则
针对该煤矿中永久性岩石大巷的特点和地质条件状况,在进行应用支护技术的过程中,首选需要遵守下列原则:①采用一次性支护的原则,指的是通过初次加强支护保护的方式让巷道内的支护强度得以提升,进而避免当巷道被破坏后发生变形而产生的二次支护以及修巷的操作。②以高预应力和预应力的扩散能力为基本原则,指的是让支护系统中的预应力和预应力扩散能力得以提升,进而让支护系统中的刚度得到有效保证的同时,让巷道抵御变形的能力得以提升。③以较高强度和较高刚度结合较低密度作为基本原则,指的是通过相关的措施让支护材料的强度和刚度得到有效的提升,进而降低支护材料的密度,让掘进的效率得以提升。④将可操作性和合理性作为基本原则,即在支护方案的设计过程中确保该方案在满足安全条件下的可行性,同时实现降低成本的目的[3]。
2.2 支护技术方案的优化设计
由于打眼放炮工序的取消,让该煤矿永久岩石大巷中围岩的松动破坏范围被缩小,因此在进行工作的过程中可以根据其不同的施工工艺,利用差异化的支护方式进行处理,例如调整该巷道中的帮部锚杆和间排距,同时将初喷转换为复喷一次成巷的方式,让其支护的时间被大幅度缩减的情况下也为其提升综掘的掘进速度创造了有利的条件,从而加快各项工作的开展。
2.3 综掘技术的特点
煤矿岩巷作业中采用综掘技术的首要特点在于能够使相关的施工工艺得到简化的同时提升其劳动的效率;其次让巷道挖掘的安全性能得到有效的提升,主要是因为该技术的使用让相关的施工工艺得以取消,进而消除了这部分工艺带来的危害,也因此提升了井下工作的安全系数;由于该技术通过直接割岩石的方式,使其被周围的岩石壁造成的影响较小,进而让整体围岩的稳定性得以提升,同时也让巷道变形的数量和修护工程的数量被合理的减轻。最后由于该设备的拆卸和安装都比较方便,能随时进行下井和运输以及安装操作,便利了工作人员的操作,同时由于该设备的稳定性较强使其底板的比压被有效的降低,从而有效的解决了相关难题,提高了工作效率[4]。
2.4 综掘技术的应用
和一般的爆破作业相比,采用综掘施工不仅能使施工的工艺较为简便,提升施工现场的可操作性,同时还能通过机械化的程度让其相关的操作得以顺利进行,使整体工作人员的工作量被极大程度的减轻,并提升了其劳动效率。该技术的使用主要包含以下步骤,首先由相关工作人员做好交接班的工作并进行安全确认,同时注重对瓦斯和综掘机割岩的检查工作,通过挂置金属网以及打设临时支护的方式,使其防片帮网以及上部锚杆得以安置,然后对其瓦斯以及出矸等再度进行检查,最后通过挂金属网的方式设置下部的锚杆,完成喷浆操作,在此过程中需要注重于皮带机的相互配合工作,从而保证其正常且高效的运行。
3 对于提升煤矿永久岩石大巷中综掘工作效率的建议
①通过优化设计的方式,为其掘进效率的提升创造有效的条件,即通过相关煤矿中围岩的实际地质条件和用途,使其能够从设计的源头处选择恰当的支护方式,进而在确保支护强度和安全的前提下,顺利的安排施工,并尽量使各方面的作业得以保持平衡。
②注重加强对相关设备的检修和保养工作,即由专业的机电共对相关的设备进行定期的维护和清理,将责任分管到个人,从而实现在最大程度上减少对设备造成的影响。
③通过完善通风和运料以及排矸等相关系统的方式,让该设备能够实现真正意义上的连续化运输,从而实现从根本上为设备的快速掘进开辟有利的条件[5]。
④利用合理化劳动管理与组织的方式,使相关工作人员的积极性被极大程度调动,进而让综掘中的各项工作能够得到充分落实,让生产的效率得以提升的同时,推动相关企业的生产和发展,为企业创造更多的经济效益。
结语
通过上文中的介绍可以看出,在煤矿永久岩石大巷的挖掘工作中,综掘技术相比传统的爆破技术占据更大的优势,并且由于该工艺的实现较为简单、劳动效率比较高且支护的成本比较小以及适应力比较强等特点,使其更适用于煤矿地质条件中的岩石巷道的挖掘工作,同时对于其支护强度的提升有着重要的影响,为此将两者进行优化的方式能有效的提升挖掘的效率,保证开采人员的生命安全,创造更多的经济效益。
参考文献
[1] 肖东兴,张五一.深井软岩岩巷综合机械化快速施工及支护技术[J].中国矿山工程,2011,05(25):47-49.
[2] 马其华,王鹏,范文昌.深井硬岩大断面巷道快速掘进技术[J].煤炭科学技术,2014,04(05):116-118.