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[摘 要]煤矿资源是我国主要的能源材料,煤矿开采工作也多数是在地下进行,而在煤矿作业环节中,煤矿巷道掘进支护技术起着十分关键的作用,同时煤矿巷道掘进支护技术的稳定性与安全性在现代煤矿发展中有着不可忽视的作用。基于此,下文对煤矿巷道掘进支护技术中存在的问题进行了分析,并提出了相应的解决措施,以供参考。
[关键词]煤矿;掘进巷道;支护技术;问题;措施
中图分类号:TP424 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)42-0081-01
引言
随着煤矿开采技术的迅猛发展,巷道掘进支护技术成为了煤矿开采过程中的核心部分,其与煤矿开采的质量息息相关。同时,随着采煤业的不断进步,煤矿事故也表现出频发的趋势,因此要不断增强煤矿巷道掘进支护技术,并利用掘进支护技术来保障煤矿开采工作的安全性。但对于煤矿巷道掘进支护中存在的问题,要加强对其的探索并找出完善的解决对策。
1煤矿巷道掘进支护的重要意义
煤矿巷道掘进支护的基本原理是通过相关支护技术的结合,促进其对巷道的支撑,并提升巷道的力学性能,有效避免了煤矿巷道出现坍塌以及冒顶等事故,并且其对煤矿的巷道起到了一定的支撑作用,提升了煤矿井下工作的安全性以及稳定性。煤矿资源对于人们的日常生活以及生存来说是不可缺少的,其可以作为化工生产所需的原材料,同时对煤矿资源的开采可以让企业获得显著的经济效益。但是,如果忽视了开采过程中最根本的安全防控工作,就很容易对人们的生命安全以及财产安全造成威胁。因此,防控矿难的基本前提就是设置必要的矿井安全防护,通过布置矿井支护的方式来杜绝矿井塌陷的隐患,从而保障安全。因此,对于煤矿掘进来讲,有必要依照因地制宜的思路来布置煤矿支护,避免突然发生井下采矿事故。
2煤矿巷道掘进支护存在的问题
2.1煤矿巷道的改进
科学技术的不断提高,使煤矿开采行业发生了很大的变化,煤矿的挖掘周期也在不断地减少,从而实现了岩巷到煤巷的转变。由于传统的单巷道已经无法满足现代化的生产要求,巷道对瓦斯等气体的排放也有了很大的要求,所以要实施多巷道布置模式。同时,煤矿的巷道断面也逐渐从拱形变为了矩形,有效提升了工作人员的挖煤效率以及工作速度,而从断面来说,由小型断面转化为大型断面,更容易使大型机械参与到工作中,从而使矿井的高强度要求得到一定程度上的满足,充分提高工作效率。另外,现今对巷道的埋深也有了更为严格的要求,随着巷道开采深度的延伸,地质条件越加复杂,这也对煤矿掘进支护提出了更高的要求,必须要采取有效措施,提升其安全性。
2.2支护技术的不合理
一方面,部门煤矿企业为了节约成本,在巷道掘进支护中所采用的支护材料不符合支护的设计要求。比如,侏罗纪煤层硬度较高所以对支护材料要求相对较低,而对于石炭二叠纪煤层来说,其断层构造较多、地板破碎、煤层松软等,所以巷道对支护材料选取要求较高,而煤矿企业在选择支护材料时没有结合实际的生产情况来选择合适的材料;另一方面,设计部门在对巷道掘进支护技术进行设计时,对施工巷道顶板围岩情况、巷道受压情况以及断层破碎带分布情况没有进行充分的考虑,从而造成设计的盲目性比较大,并且对破碎顶板没有采取合理有效的支护形式,加大了煤矿顶板的事故率。
2.3巷道支护方式的更替
传统的支护设备需要进行人工安装,并且巷道开挖初期的围岩处于零支护的状态,其不仅对施工人员的生命安全造成了威胁,还形成了前掘后修的场面,再加上传统的巷道掘进支护技术设备,如硬水泥锚杆、钢丝锚杆等支护设备在强度和刚度等特性上,无法满足深部巷道掘进的施工。因此,对于巷道的布置以及斷面形式的转变要根据巷道支护的形式进行调整,而在具有复杂多变地质条件的深部开采中,巷道的支护方式也要随之改变。总之,根据人性化开采的要求,巷道支护方式的更替存在着一定的难度。
3煤矿巷道掘进支护问题的应对措施
3.1引进先进的技术和支护设备
传统的支护方式不仅支护效率较低,而且其安全系统较低,尤其是在深部开采的巷道中,传统的支护方式和设备无法应用于巷道深部的掘进中,因此引进先进的技术和支护设备是保障煤矿巷道支护安全使用的前提与基础。此外,巷道掘进支护技术强调的是临时支护效果,采用临时支护吊环式前探梁对支护进行加固,以便保证支护体发挥正常的围岩控制,而吊环式前探梁作用和布置与吊链式前探梁相似,吊链式前探梁的固定结构主要采用的是吊环,只有将井下的安全隐患后消除后才可移动前探梁。
3.2采用锚杆支护和单体液压支护方式
锚杆支护是煤矿巷道支护中的一种普遍支护形式,其技术灵活性比较强,能够适应复杂多变的巷道,并且当巷道原有的应力平衡受到破坏时,围岩部分区域也会出现集中顶板滑动的状态,这时锚杆支护就可以对围岩进行有效的施压,并将顶板悬吊在深部稳定的围岩上,从而达到巷道支护的目的。此外,在锚杆支护的基础上对围岩进行注浆加固能够获得更好的支护效果,减少变形影响,为后期的支护施工打下坚固基础。而单体液压支护也是巷道支护方式的一种,采用单液压支护可以与金属用来铰接顶梁,当井下进行放炮作业时,人员应第一时间挂上顶梁、铺好钢筋网,并在完成要求后保证金属铰接与单体液压顺着巷道形成三排的形状,并按照一梁一柱的原则进行支护,在顶梁的缝隙之间穿插小木棍,防止漏顶导致的施工困难。
3.3完善煤矿掘进支护的管理
第一,加强矿井地质勘探和矿压观测工作,掌握煤层的赋存情况、地质构造、顶底板岩性、矿压显现规律以及煤岩物理力学的参数,以便做好矿区地质情况的预测工作,为顶板管理提供基础资料;第二,强化技术管理工作,煤矿企业要对顶板管理工作引起高度的重视,并明确分管负责人和分管业务部门,配备足够的专业技术人员,不断完善相关的规章制度,明确岗位责任,促进煤矿开采工作的顺利实施;第三,优化煤矿掘进支护体系,煤矿的掘进支护工作不是一个独立的工程,属于一个整体性的系统工程,为了能够促进掘进支护技术与煤矿本身联系越加紧密,就要建立完善的巷道支护一体化煤矿发展体系,使其在一些地形条件较为复杂的状况下能够与巷道同步变化,从而有效提升其安全性。
结束语
总而言之,掘进支护是煤矿巷道中重要的支护技术,所以在实际的生产过程中,面对巷道掘进支护技术中存在的问题,要加以分析与研究,寻求根本的解决办法,同时应用先进的支护技术来提升掘进支护的质量水平,从而为煤矿巷道掘进支护提供有力的参考依据,保证施工安全,不断提升采煤效率。
参考文献
[1]高山.关于如何提高煤矿巷道掘进效率的探讨[J].山东工业技术,2017(13):57.
[2]王秀清.煤矿巷道掘进施工与支护技术研究[J].科技经济导刊,2017(14):105.
[3]张涛,张厚全.煤矿巷道掘进施工与支护技术存在问题及对策[J].内蒙古煤炭经济,2017(18):147-148.
[4]裴文龙.浅谈采煤掘进中高强支护技术的应用[J].能源与节能,2016(11):153-154.
[关键词]煤矿;掘进巷道;支护技术;问题;措施
中图分类号:TP424 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)42-0081-01
引言
随着煤矿开采技术的迅猛发展,巷道掘进支护技术成为了煤矿开采过程中的核心部分,其与煤矿开采的质量息息相关。同时,随着采煤业的不断进步,煤矿事故也表现出频发的趋势,因此要不断增强煤矿巷道掘进支护技术,并利用掘进支护技术来保障煤矿开采工作的安全性。但对于煤矿巷道掘进支护中存在的问题,要加强对其的探索并找出完善的解决对策。
1煤矿巷道掘进支护的重要意义
煤矿巷道掘进支护的基本原理是通过相关支护技术的结合,促进其对巷道的支撑,并提升巷道的力学性能,有效避免了煤矿巷道出现坍塌以及冒顶等事故,并且其对煤矿的巷道起到了一定的支撑作用,提升了煤矿井下工作的安全性以及稳定性。煤矿资源对于人们的日常生活以及生存来说是不可缺少的,其可以作为化工生产所需的原材料,同时对煤矿资源的开采可以让企业获得显著的经济效益。但是,如果忽视了开采过程中最根本的安全防控工作,就很容易对人们的生命安全以及财产安全造成威胁。因此,防控矿难的基本前提就是设置必要的矿井安全防护,通过布置矿井支护的方式来杜绝矿井塌陷的隐患,从而保障安全。因此,对于煤矿掘进来讲,有必要依照因地制宜的思路来布置煤矿支护,避免突然发生井下采矿事故。
2煤矿巷道掘进支护存在的问题
2.1煤矿巷道的改进
科学技术的不断提高,使煤矿开采行业发生了很大的变化,煤矿的挖掘周期也在不断地减少,从而实现了岩巷到煤巷的转变。由于传统的单巷道已经无法满足现代化的生产要求,巷道对瓦斯等气体的排放也有了很大的要求,所以要实施多巷道布置模式。同时,煤矿的巷道断面也逐渐从拱形变为了矩形,有效提升了工作人员的挖煤效率以及工作速度,而从断面来说,由小型断面转化为大型断面,更容易使大型机械参与到工作中,从而使矿井的高强度要求得到一定程度上的满足,充分提高工作效率。另外,现今对巷道的埋深也有了更为严格的要求,随着巷道开采深度的延伸,地质条件越加复杂,这也对煤矿掘进支护提出了更高的要求,必须要采取有效措施,提升其安全性。
2.2支护技术的不合理
一方面,部门煤矿企业为了节约成本,在巷道掘进支护中所采用的支护材料不符合支护的设计要求。比如,侏罗纪煤层硬度较高所以对支护材料要求相对较低,而对于石炭二叠纪煤层来说,其断层构造较多、地板破碎、煤层松软等,所以巷道对支护材料选取要求较高,而煤矿企业在选择支护材料时没有结合实际的生产情况来选择合适的材料;另一方面,设计部门在对巷道掘进支护技术进行设计时,对施工巷道顶板围岩情况、巷道受压情况以及断层破碎带分布情况没有进行充分的考虑,从而造成设计的盲目性比较大,并且对破碎顶板没有采取合理有效的支护形式,加大了煤矿顶板的事故率。
2.3巷道支护方式的更替
传统的支护设备需要进行人工安装,并且巷道开挖初期的围岩处于零支护的状态,其不仅对施工人员的生命安全造成了威胁,还形成了前掘后修的场面,再加上传统的巷道掘进支护技术设备,如硬水泥锚杆、钢丝锚杆等支护设备在强度和刚度等特性上,无法满足深部巷道掘进的施工。因此,对于巷道的布置以及斷面形式的转变要根据巷道支护的形式进行调整,而在具有复杂多变地质条件的深部开采中,巷道的支护方式也要随之改变。总之,根据人性化开采的要求,巷道支护方式的更替存在着一定的难度。
3煤矿巷道掘进支护问题的应对措施
3.1引进先进的技术和支护设备
传统的支护方式不仅支护效率较低,而且其安全系统较低,尤其是在深部开采的巷道中,传统的支护方式和设备无法应用于巷道深部的掘进中,因此引进先进的技术和支护设备是保障煤矿巷道支护安全使用的前提与基础。此外,巷道掘进支护技术强调的是临时支护效果,采用临时支护吊环式前探梁对支护进行加固,以便保证支护体发挥正常的围岩控制,而吊环式前探梁作用和布置与吊链式前探梁相似,吊链式前探梁的固定结构主要采用的是吊环,只有将井下的安全隐患后消除后才可移动前探梁。
3.2采用锚杆支护和单体液压支护方式
锚杆支护是煤矿巷道支护中的一种普遍支护形式,其技术灵活性比较强,能够适应复杂多变的巷道,并且当巷道原有的应力平衡受到破坏时,围岩部分区域也会出现集中顶板滑动的状态,这时锚杆支护就可以对围岩进行有效的施压,并将顶板悬吊在深部稳定的围岩上,从而达到巷道支护的目的。此外,在锚杆支护的基础上对围岩进行注浆加固能够获得更好的支护效果,减少变形影响,为后期的支护施工打下坚固基础。而单体液压支护也是巷道支护方式的一种,采用单液压支护可以与金属用来铰接顶梁,当井下进行放炮作业时,人员应第一时间挂上顶梁、铺好钢筋网,并在完成要求后保证金属铰接与单体液压顺着巷道形成三排的形状,并按照一梁一柱的原则进行支护,在顶梁的缝隙之间穿插小木棍,防止漏顶导致的施工困难。
3.3完善煤矿掘进支护的管理
第一,加强矿井地质勘探和矿压观测工作,掌握煤层的赋存情况、地质构造、顶底板岩性、矿压显现规律以及煤岩物理力学的参数,以便做好矿区地质情况的预测工作,为顶板管理提供基础资料;第二,强化技术管理工作,煤矿企业要对顶板管理工作引起高度的重视,并明确分管负责人和分管业务部门,配备足够的专业技术人员,不断完善相关的规章制度,明确岗位责任,促进煤矿开采工作的顺利实施;第三,优化煤矿掘进支护体系,煤矿的掘进支护工作不是一个独立的工程,属于一个整体性的系统工程,为了能够促进掘进支护技术与煤矿本身联系越加紧密,就要建立完善的巷道支护一体化煤矿发展体系,使其在一些地形条件较为复杂的状况下能够与巷道同步变化,从而有效提升其安全性。
结束语
总而言之,掘进支护是煤矿巷道中重要的支护技术,所以在实际的生产过程中,面对巷道掘进支护技术中存在的问题,要加以分析与研究,寻求根本的解决办法,同时应用先进的支护技术来提升掘进支护的质量水平,从而为煤矿巷道掘进支护提供有力的参考依据,保证施工安全,不断提升采煤效率。
参考文献
[1]高山.关于如何提高煤矿巷道掘进效率的探讨[J].山东工业技术,2017(13):57.
[2]王秀清.煤矿巷道掘进施工与支护技术研究[J].科技经济导刊,2017(14):105.
[3]张涛,张厚全.煤矿巷道掘进施工与支护技术存在问题及对策[J].内蒙古煤炭经济,2017(18):147-148.
[4]裴文龙.浅谈采煤掘进中高强支护技术的应用[J].能源与节能,2016(11):153-154.