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摘要:煤矿大断面巷道经常出现埋置过深、应力过大、采掘位置地质条件比较复杂、巷道掘进效率过低等问题,因此相关单位应该不断优化调整断面巷道的掘进工艺和支护技术,结合具体情况,选择适配性比较高的掘进方式和支护方案。本文首先分析巷道掘进地质条件和施工技术,其次探讨巷道快速掘进和支护条件,以期对相关研究具有一定的参考价值。
关键词:煤矿大断面;快速掘进;支护技术研究
1巷道掘进地质条件和施工技术
1.1地质情况和掘进技术
通过调查分析可知,煤层的深度较大,地质条件比较复杂,在一定程度上阻碍了巷道掘进处理和支护管理的优化发展。在实际掘进巷道的过程中,往往可以运用短掘短支的形式,并利用一些强度比较大的支护方式,方可更为高效的管控巷道的围岩部分,从而进一步提升围岩结构的安全稳定性。若是在掘进巷道的过程中,发现断面面积比较大,将会加剧掘进处理的难度。除此以外,对于管控围岩结构而言,通常需要增加一定的锚杆和锚索,将会损耗更多的时间,从而使工作效率下降。
1.2分析掘进支护作业条件
在煤矿井下进行支护作业时,目前的机械化水平比较低,在对掘进巷道进行临时性支护的过程中,通常需要适当的增加一些前探梁。工作人员应该利用单体锚杆进行钻孔处理,应该在锚杆和锚索上设置一些永久支护装置。
2巷道快速掘进和支护技术
2.1 应用条件
在分析煤矿井地质条件和开采情况时可知,提升巷道掘进效率和支护处理效率,通常可以从三个方面入手:第一方面,在未出现隐患问题的情况下,可以选择减少支护处理强度的方式,进一步优化支护参数,方可降低不必要的支护处理时间,从而提升支护效率。第二方面,在掘进巷道进行临时支护处理以及永久性支护处理的过程中,应该适当融入自动化处理的工作理念,从而提升安装支护、拆除支护的速度。第三方面,在优化掘进巷道支护处理流程时,需要保证支护处理和掘进操作维持在同步发展的状态。
2.2快速掘进的支护技术
2.2.1厚煤层快速掘进技术
在进行厚煤层掘进处理的过程中,应该选用一些掘进处理的临时性支护设备和与之对应的掘进装置。与此同时,工作人员应该按照煤矿现场支护处理的实际需要,对已有的机械设备实施优化处理,方可获得性能较好的临时性支护处理效果。在掘进巷道时,配置一个综掘机的临时性支护机械设备,可以使其顺利达到空顶位置临时进行支护处理的效果,从而确保空顶位置的安全稳定性,使整个掘进工作可以有序开展,进而提升综掘设备的自动化操作能力。
2.2.2进一步优化大断面巷道的支护
通过计算临时性支护工作面,能够进一步优化调整掘进巷道的相关参数,最后可以获得巷道支护处理的相关参数,可以将断面转化为梯形断面,同时可以在巷道的两边区域设置一个92°的角,将支护处理巷道的锚杆排距管控在90厘米到110厘米的范围内。在使用巷帮锚杆的过程中,可以运用螺纹钢锚杆。
2.2.3 掘进支护平行作业
为了将掘进处理和支护处理融合在一起,工作人员需要使用掘进和支护处理平行开展的方式,从而提升巷道掘进的效率。与此同时,应该尽量防止由于支护处理不当影响掘进巷道的工作效率。现如今巷道掘进处理的过程中,主要包括三个方面:临时支护处理、及时进行支护处理、滞后进行支护处理。
工作人员应该在掘进、支护平行处理之前,确定好支护时间安排、间距大小、强度大小,在支护处理巷道时,若是巷道的顶板围岩位置处于较为稳定的状态,可以使用机载型临时性的支护设备,可以在空顶巷道位置上安装两排钢带,且需要在巷帮的施工位置上安装两件锚杆。若是在掘进巷道的过程中,土质较为松软,巷帮的锚杆应该进行掘进处理。
2.3使用效果
在优化巷道掘进处理、支护技术时,可以有效提升巷道掘进处理的工作效率,能够将掘进深度提升到90米左右,在监测围岩结构参数后可知,顶底板的位移量能够达到16厘米左右,巷道的位移量可以达到29厘米左右,因此在掘进支护期间,应该将巷帮围岩结构的变化量把控在35厘米到84厘米之间,可以切实满足煤矿掘进、支护工程的需要[1]。
3影响掘进支护效率的因素
3.1工作人员的综合素养
工作人员掘进、支护技术掌握的熟练度、掘进处理的生产积极性,都是直接影响煤矿掘进效果的因素,因此煤矿企业应该定期组织工作人员参与掘进、支护培训,使其及时学习最新的掘进、支护技术,熟练掌握掘进处理方式[2]。与此同时,管理人员应该尽可能提升工作人员的专业能力,进一步优化健全管理体系,及时察觉掘进处理和支护施工过程中存在的不足之处,即可迅速进行整改,提升掘进支护的整体处理效果。
3.2机械设备影响因素
在掘进、支护处理中使用的机械设备,是直接影响掘进效率的影响因素,传统的钻爆方式钻速比较低,难以快速提升掘进处理的工作效率,因此在大断面巷道上应该运用盾构机或是TBM掘进机,这些机械设备集合了钻岩处理、掘进处理、支护处理的功能,工作人员借助信息技术以及遥感监测技术,可以实时监控设备的使用情况,能够有效提升掘进支护处理的工作效率。除此以外,在使用机械化作业开展掘进、支护处理时,可以至少缩短3/4的时间。
3.3環境因素
煤矿巷道施工环境中存在的瓦斯、地热能、地下水等多种因素,都会对掘进处理的效率产生直接影响,在施工处理过程中,工作人员应该使用一些专业的监测设备监管环境因素的变化情况,并完善好通风处理,能够降低巷道掘进、支护处理存在的安全隐患[3]。
4优化施工技术,提升掘进速度
在进行煤矿巷道掘进处理的所有工序之中,支护处理、出矸操作、打眼放炮是最为主要的三个工序,每个工序并非是完全独立实施的。受到掘进处理时间、施工处理空间、工作人员数量的制约,各个工序具有相互促进、互相限制的关系,若是工序安排、处理时间、人员安排出现不协调的问题,将会严重影响掘进处理的速度,为了加快掘进速度,工作人员应该合理安排这三个工序的处理时间和施工空间。
结论:综上所述,煤矿企业通过不断优化创新掘进处理技术,结合具体情况,提升支护工艺的应用效果,能够推动煤矿综掘技术的发展,从而提升煤矿企业的掘进支护处理能力。
参考文献:
[1]李坤.煤矿大断面巷道快速掘进与支护技术研究[J].机械管理开发,2021,36(08):209-210.
[2]马雷.煤矿大断面煤巷快速掘进关键技术研究[J].当代化工研究,2021(07):111-112.
[3]李斌.煤矿大断面巷道快速掘进技术质量研究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(20):166-168.
关键词:煤矿大断面;快速掘进;支护技术研究
1巷道掘进地质条件和施工技术
1.1地质情况和掘进技术
通过调查分析可知,煤层的深度较大,地质条件比较复杂,在一定程度上阻碍了巷道掘进处理和支护管理的优化发展。在实际掘进巷道的过程中,往往可以运用短掘短支的形式,并利用一些强度比较大的支护方式,方可更为高效的管控巷道的围岩部分,从而进一步提升围岩结构的安全稳定性。若是在掘进巷道的过程中,发现断面面积比较大,将会加剧掘进处理的难度。除此以外,对于管控围岩结构而言,通常需要增加一定的锚杆和锚索,将会损耗更多的时间,从而使工作效率下降。
1.2分析掘进支护作业条件
在煤矿井下进行支护作业时,目前的机械化水平比较低,在对掘进巷道进行临时性支护的过程中,通常需要适当的增加一些前探梁。工作人员应该利用单体锚杆进行钻孔处理,应该在锚杆和锚索上设置一些永久支护装置。
2巷道快速掘进和支护技术
2.1 应用条件
在分析煤矿井地质条件和开采情况时可知,提升巷道掘进效率和支护处理效率,通常可以从三个方面入手:第一方面,在未出现隐患问题的情况下,可以选择减少支护处理强度的方式,进一步优化支护参数,方可降低不必要的支护处理时间,从而提升支护效率。第二方面,在掘进巷道进行临时支护处理以及永久性支护处理的过程中,应该适当融入自动化处理的工作理念,从而提升安装支护、拆除支护的速度。第三方面,在优化掘进巷道支护处理流程时,需要保证支护处理和掘进操作维持在同步发展的状态。
2.2快速掘进的支护技术
2.2.1厚煤层快速掘进技术
在进行厚煤层掘进处理的过程中,应该选用一些掘进处理的临时性支护设备和与之对应的掘进装置。与此同时,工作人员应该按照煤矿现场支护处理的实际需要,对已有的机械设备实施优化处理,方可获得性能较好的临时性支护处理效果。在掘进巷道时,配置一个综掘机的临时性支护机械设备,可以使其顺利达到空顶位置临时进行支护处理的效果,从而确保空顶位置的安全稳定性,使整个掘进工作可以有序开展,进而提升综掘设备的自动化操作能力。
2.2.2进一步优化大断面巷道的支护
通过计算临时性支护工作面,能够进一步优化调整掘进巷道的相关参数,最后可以获得巷道支护处理的相关参数,可以将断面转化为梯形断面,同时可以在巷道的两边区域设置一个92°的角,将支护处理巷道的锚杆排距管控在90厘米到110厘米的范围内。在使用巷帮锚杆的过程中,可以运用螺纹钢锚杆。
2.2.3 掘进支护平行作业
为了将掘进处理和支护处理融合在一起,工作人员需要使用掘进和支护处理平行开展的方式,从而提升巷道掘进的效率。与此同时,应该尽量防止由于支护处理不当影响掘进巷道的工作效率。现如今巷道掘进处理的过程中,主要包括三个方面:临时支护处理、及时进行支护处理、滞后进行支护处理。
工作人员应该在掘进、支护平行处理之前,确定好支护时间安排、间距大小、强度大小,在支护处理巷道时,若是巷道的顶板围岩位置处于较为稳定的状态,可以使用机载型临时性的支护设备,可以在空顶巷道位置上安装两排钢带,且需要在巷帮的施工位置上安装两件锚杆。若是在掘进巷道的过程中,土质较为松软,巷帮的锚杆应该进行掘进处理。
2.3使用效果
在优化巷道掘进处理、支护技术时,可以有效提升巷道掘进处理的工作效率,能够将掘进深度提升到90米左右,在监测围岩结构参数后可知,顶底板的位移量能够达到16厘米左右,巷道的位移量可以达到29厘米左右,因此在掘进支护期间,应该将巷帮围岩结构的变化量把控在35厘米到84厘米之间,可以切实满足煤矿掘进、支护工程的需要[1]。
3影响掘进支护效率的因素
3.1工作人员的综合素养
工作人员掘进、支护技术掌握的熟练度、掘进处理的生产积极性,都是直接影响煤矿掘进效果的因素,因此煤矿企业应该定期组织工作人员参与掘进、支护培训,使其及时学习最新的掘进、支护技术,熟练掌握掘进处理方式[2]。与此同时,管理人员应该尽可能提升工作人员的专业能力,进一步优化健全管理体系,及时察觉掘进处理和支护施工过程中存在的不足之处,即可迅速进行整改,提升掘进支护的整体处理效果。
3.2机械设备影响因素
在掘进、支护处理中使用的机械设备,是直接影响掘进效率的影响因素,传统的钻爆方式钻速比较低,难以快速提升掘进处理的工作效率,因此在大断面巷道上应该运用盾构机或是TBM掘进机,这些机械设备集合了钻岩处理、掘进处理、支护处理的功能,工作人员借助信息技术以及遥感监测技术,可以实时监控设备的使用情况,能够有效提升掘进支护处理的工作效率。除此以外,在使用机械化作业开展掘进、支护处理时,可以至少缩短3/4的时间。
3.3環境因素
煤矿巷道施工环境中存在的瓦斯、地热能、地下水等多种因素,都会对掘进处理的效率产生直接影响,在施工处理过程中,工作人员应该使用一些专业的监测设备监管环境因素的变化情况,并完善好通风处理,能够降低巷道掘进、支护处理存在的安全隐患[3]。
4优化施工技术,提升掘进速度
在进行煤矿巷道掘进处理的所有工序之中,支护处理、出矸操作、打眼放炮是最为主要的三个工序,每个工序并非是完全独立实施的。受到掘进处理时间、施工处理空间、工作人员数量的制约,各个工序具有相互促进、互相限制的关系,若是工序安排、处理时间、人员安排出现不协调的问题,将会严重影响掘进处理的速度,为了加快掘进速度,工作人员应该合理安排这三个工序的处理时间和施工空间。
结论:综上所述,煤矿企业通过不断优化创新掘进处理技术,结合具体情况,提升支护工艺的应用效果,能够推动煤矿综掘技术的发展,从而提升煤矿企业的掘进支护处理能力。
参考文献:
[1]李坤.煤矿大断面巷道快速掘进与支护技术研究[J].机械管理开发,2021,36(08):209-210.
[2]马雷.煤矿大断面煤巷快速掘进关键技术研究[J].当代化工研究,2021(07):111-112.
[3]李斌.煤矿大断面巷道快速掘进技术质量研究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(20):166-168.