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摘要:煤矿安全生产已经成为社会性的问题,巷道支护效果对煤矿安全生产造成一定的影响。因此,为了能够更好地优化巷道支护效果,因此必须依据工作面煤层与顶板的情况,进而选择合适的支护。
关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术
前言
目前由于工作面不断推进,工作面顶板以及煤层都会发生相应的变换,传统的支护形式不能满足工作地质的需要。因此,应视以顶板变化情况来对巷道支护参数进行优化。
1煤矿高效掘进相关技术分析
1.1掘进机超前支护快掘技术
高效掘进中的掘进机超前支护快掘技术,一般情况下可用于顶板破碎需要临时性支护的巷道掘进中,在使用这种技术之前,需要修建一个临时的支护巷道,可以铺建在全煤层或者半煤层的巷道中。同时,在较小断面的巷道进行挖掘时,月目标挖掘长度设定应该大于600m,在掘进施工过程中,路面层应按照掘进尺寸目标进行连续掘进工作,超前支架应该对上面的空顶进行支护。然后,锚机在进行转载时对锚杆进行打设工作,在完成上述的整个过程后,掘进机应该继续向前掘进,继续重复超前支架对上面的空頂进行支护,在转载过程用锚机对锚杆进行打设的工作,进而完成掘进机超前支护快掘循环。
1.2双锚掘进机快掘技术
该掘进技术与掘进机的超前支护快速掘进技术相同,通常用于顶板破碎需要临时性支护的巷道掘进中。在使用该技术之前,需要建造一条临时的煤岩路或者半煤岩路,在对较小的断面进行挖掘时,设定的月目标挖掘长度应该大于或者等于500m。在掘进机进行挖掘工作时,向前掘进1至2排后,截割臂落地,这时对2台锚杆机分别遥控伸到工作面迎头,根据需要对相应位置打设锚杆或者锚索,而在转载的过程中锚机会对没有打设的锚索或锚杆进行再次打设。
1.3三位一体高适应性快掘技术
高效掘进中三位一体高适应性快掘技术可以应用在顶板、侧帮相对稳定的中等断面的煤巷道路中,一般空顶的操作范围应该控制在0.5m左右。通常情况下,这种掘进掘锚机通常可以用来负责一次成型的全断掘进中,同时,这种技术还有临时支护作用,一般是负责打迎头的四根钉锚。帮锚机在转载中能够牵引后方胶带转载机继续向前,还能够进行打锚。
2我国煤矿高效掘进技术的应用现状
2.1煤矿巷道综合开采技术的现状
煤矿开采机械化掘进的主要机械设备是掘进机、单螺栓机械等,其功能包括切割、运输和行走;工作部件的结构包括输送机、回转工作台、装载机、起落架、切割臂等;结合不同的切割方法,包括水平轴和垂直轴;根据重量的不同,前履带的类型包括轻、中、重、超轻等。具体有爆炸振动小、柔性高、可连续开挖的优点。因此,可用于各种煤矿巷道的结构性破坏和维修中。虽然,施工阶段的准备时间相对较短,但由于使用速度相对较低,所以行进速度会降低。
2.2连续采煤技术
连续采煤技术在国内的研究和应用起步较晚,一些先进的煤矿开采公司从国外引进了掘进机械,这对促进我国煤巷掘进机械设备的国产化具有积极的影响。但就目前来讲,国内成熟的大型掘进机生产企业数量较少,生产工艺仍需进一步提升,存在机械产量低、相容性和可靠性低的问题。
2.3掘锚机组一体化技术
推进装置与锚固装置的结合,有助于提高煤巷开采的技术水平。目前,中国煤炭工业正处于持续研究阶段,高效系统的掘进管理与现场控制之间还存在一定距离。
2.4全液压钻车掘进技术
在大断面岩巷掘进的的项目中,有必要准备一份备用工作计划,改善设备的小型工作流程以满足机械舒适性、移动性和其他特征。在支撑系统中,岩石的装载和钻孔效率通常很高,钻一个大的碎石只需1h,可同时钻凿70个炮眼,是传统机械工具的两倍,全液压工作强度相对较低,能够提高爆破质量。
3煤矿巷道掘进支护技术控制策略
3.1加强支护工艺的安全管理
①需要将安全管理的责任细化到人,明确各个部门所负责的安全管理内容,然后设立直接负责人,一旦在煤矿巷道掘进施工中出现安全事故,直接追责相关负责人。②建立施工安全管理规章制度,对支护工作进行明确的规范,并确定每个施工人员的权力和责任,将安全管理条例落实到施工的整个过程中。③根据各个部门施工内容的不同,其对支护工作的要求也有一定差异,煤矿企业应根据需求为各个部门配备专业的技术人员,确保支护工艺的合理性和可靠性。④支护工作并不是一劳永逸的,在煤矿巷道掘进施工的过程中,支护装置会受到一定的损耗,相关工作人员需要对支护装置的效果和质量进行检查,一旦发现问题及时解决。⑤使用符合要求的支护材料。在进行支护工作前,相关工作人员需要对使用的材料进行检查,确定其预紧力、拉力是否符合支护设计方案的要求,避免出现因支护材料质量问题而造成的安全事故。⑥加强安全培训。想要降低安全事故发生的概率,需要让每一位施工人员都参与到安全管理中来。因此煤矿企业需要对施工人员进行安全培训,使其能够认识到支护工作的重要性,并具备一定的支护安全管理知识。
3.2提高支护技术的合理性
在设计支护方案之前,需要让相关设计人员到现场进行勘探,充分了解煤矿的具体情况,如煤矿的内部环境、煤层的存储情况、当地的气候条件等,并测量需要的参数,确保设计的合理性。对上述内容有充分的了解后,根据顶板的实际情况设计支付方案和结构。通常情况下建议使用多元支护技术。如果巷道的顶板较为平整,可以进行永久性支护,这种支护方式稳定性较高。能够降低顶板的破碎程度。如果顶板破碎程度较大或岩层较软,则需要双层支护,超前支护稳定后(掘进巷道丝杠式前探梁超前支护剖面如图1),再进行永久支护。
3.3及时更新支护设备
支护设备是支护工作的基础。因此一定要及时进行更新和维护。我国科学技术的发展日新月异,支护设备的更新迭代速度快,设备的种类也较为丰富,技术人员应该根据实际情况选择不同的设备。随着信息时代的来临,智能化设备已经应用到人们的生活和工作中。因此,煤矿企业可以在煤矿巷道掘施工中引入智能设备,实现对支护设备各项参数的智能化监测,从而及时发现问题并进行维护,降低施工风险。
结束语
综上所述,煤矿巷道掘进工作是煤矿开采和生产中的重要环节,也是风险性最高的环节。因此,企业和相关工作人员需要加强对支护工作的重视程度,做到高标准严要求,在确保施工安全的情况下,提升经济效益,避免安全事故的发生。
参考文献
[1]张晓东.煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策[J].当代化工研究,2021(11):89-90.
[2]赵保锁.煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策[J].江西化工,2020(2):260-261.
关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术
前言
目前由于工作面不断推进,工作面顶板以及煤层都会发生相应的变换,传统的支护形式不能满足工作地质的需要。因此,应视以顶板变化情况来对巷道支护参数进行优化。
1煤矿高效掘进相关技术分析
1.1掘进机超前支护快掘技术
高效掘进中的掘进机超前支护快掘技术,一般情况下可用于顶板破碎需要临时性支护的巷道掘进中,在使用这种技术之前,需要修建一个临时的支护巷道,可以铺建在全煤层或者半煤层的巷道中。同时,在较小断面的巷道进行挖掘时,月目标挖掘长度设定应该大于600m,在掘进施工过程中,路面层应按照掘进尺寸目标进行连续掘进工作,超前支架应该对上面的空顶进行支护。然后,锚机在进行转载时对锚杆进行打设工作,在完成上述的整个过程后,掘进机应该继续向前掘进,继续重复超前支架对上面的空頂进行支护,在转载过程用锚机对锚杆进行打设的工作,进而完成掘进机超前支护快掘循环。
1.2双锚掘进机快掘技术
该掘进技术与掘进机的超前支护快速掘进技术相同,通常用于顶板破碎需要临时性支护的巷道掘进中。在使用该技术之前,需要建造一条临时的煤岩路或者半煤岩路,在对较小的断面进行挖掘时,设定的月目标挖掘长度应该大于或者等于500m。在掘进机进行挖掘工作时,向前掘进1至2排后,截割臂落地,这时对2台锚杆机分别遥控伸到工作面迎头,根据需要对相应位置打设锚杆或者锚索,而在转载的过程中锚机会对没有打设的锚索或锚杆进行再次打设。
1.3三位一体高适应性快掘技术
高效掘进中三位一体高适应性快掘技术可以应用在顶板、侧帮相对稳定的中等断面的煤巷道路中,一般空顶的操作范围应该控制在0.5m左右。通常情况下,这种掘进掘锚机通常可以用来负责一次成型的全断掘进中,同时,这种技术还有临时支护作用,一般是负责打迎头的四根钉锚。帮锚机在转载中能够牵引后方胶带转载机继续向前,还能够进行打锚。
2我国煤矿高效掘进技术的应用现状
2.1煤矿巷道综合开采技术的现状
煤矿开采机械化掘进的主要机械设备是掘进机、单螺栓机械等,其功能包括切割、运输和行走;工作部件的结构包括输送机、回转工作台、装载机、起落架、切割臂等;结合不同的切割方法,包括水平轴和垂直轴;根据重量的不同,前履带的类型包括轻、中、重、超轻等。具体有爆炸振动小、柔性高、可连续开挖的优点。因此,可用于各种煤矿巷道的结构性破坏和维修中。虽然,施工阶段的准备时间相对较短,但由于使用速度相对较低,所以行进速度会降低。
2.2连续采煤技术
连续采煤技术在国内的研究和应用起步较晚,一些先进的煤矿开采公司从国外引进了掘进机械,这对促进我国煤巷掘进机械设备的国产化具有积极的影响。但就目前来讲,国内成熟的大型掘进机生产企业数量较少,生产工艺仍需进一步提升,存在机械产量低、相容性和可靠性低的问题。
2.3掘锚机组一体化技术
推进装置与锚固装置的结合,有助于提高煤巷开采的技术水平。目前,中国煤炭工业正处于持续研究阶段,高效系统的掘进管理与现场控制之间还存在一定距离。
2.4全液压钻车掘进技术
在大断面岩巷掘进的的项目中,有必要准备一份备用工作计划,改善设备的小型工作流程以满足机械舒适性、移动性和其他特征。在支撑系统中,岩石的装载和钻孔效率通常很高,钻一个大的碎石只需1h,可同时钻凿70个炮眼,是传统机械工具的两倍,全液压工作强度相对较低,能够提高爆破质量。
3煤矿巷道掘进支护技术控制策略
3.1加强支护工艺的安全管理
①需要将安全管理的责任细化到人,明确各个部门所负责的安全管理内容,然后设立直接负责人,一旦在煤矿巷道掘进施工中出现安全事故,直接追责相关负责人。②建立施工安全管理规章制度,对支护工作进行明确的规范,并确定每个施工人员的权力和责任,将安全管理条例落实到施工的整个过程中。③根据各个部门施工内容的不同,其对支护工作的要求也有一定差异,煤矿企业应根据需求为各个部门配备专业的技术人员,确保支护工艺的合理性和可靠性。④支护工作并不是一劳永逸的,在煤矿巷道掘进施工的过程中,支护装置会受到一定的损耗,相关工作人员需要对支护装置的效果和质量进行检查,一旦发现问题及时解决。⑤使用符合要求的支护材料。在进行支护工作前,相关工作人员需要对使用的材料进行检查,确定其预紧力、拉力是否符合支护设计方案的要求,避免出现因支护材料质量问题而造成的安全事故。⑥加强安全培训。想要降低安全事故发生的概率,需要让每一位施工人员都参与到安全管理中来。因此煤矿企业需要对施工人员进行安全培训,使其能够认识到支护工作的重要性,并具备一定的支护安全管理知识。
3.2提高支护技术的合理性
在设计支护方案之前,需要让相关设计人员到现场进行勘探,充分了解煤矿的具体情况,如煤矿的内部环境、煤层的存储情况、当地的气候条件等,并测量需要的参数,确保设计的合理性。对上述内容有充分的了解后,根据顶板的实际情况设计支付方案和结构。通常情况下建议使用多元支护技术。如果巷道的顶板较为平整,可以进行永久性支护,这种支护方式稳定性较高。能够降低顶板的破碎程度。如果顶板破碎程度较大或岩层较软,则需要双层支护,超前支护稳定后(掘进巷道丝杠式前探梁超前支护剖面如图1),再进行永久支护。
3.3及时更新支护设备
支护设备是支护工作的基础。因此一定要及时进行更新和维护。我国科学技术的发展日新月异,支护设备的更新迭代速度快,设备的种类也较为丰富,技术人员应该根据实际情况选择不同的设备。随着信息时代的来临,智能化设备已经应用到人们的生活和工作中。因此,煤矿企业可以在煤矿巷道掘施工中引入智能设备,实现对支护设备各项参数的智能化监测,从而及时发现问题并进行维护,降低施工风险。
结束语
综上所述,煤矿巷道掘进工作是煤矿开采和生产中的重要环节,也是风险性最高的环节。因此,企业和相关工作人员需要加强对支护工作的重视程度,做到高标准严要求,在确保施工安全的情况下,提升经济效益,避免安全事故的发生。
参考文献
[1]张晓东.煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策[J].当代化工研究,2021(11):89-90.
[2]赵保锁.煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策[J].江西化工,2020(2):260-261.