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[摘 要]煤矿开采作业通常需要在地下进行,即井工开采,在实际开采过程中,为了提高开采效率,要开采多条巷道。但是,对于复杂环境的煤矿开采来说,煤矿挖掘难度较大,为了保证巷道的稳定性,要结合实际情况做好支护工作,下文将对煤矿掘进支护技术进行分析,并以煤矿开采案例对其应用进行论述,以期保障复杂地质条件下煤矿施工安全。
[关键词]复杂地质条件;煤矿掘进;支护技术;应用
中图分类号:S626 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)26-0167-01
引言
煤炭是我国重要能源,用于各个行业的工业生产和人们日常需求。随着我国煤炭资源需求量地增加,煤矿开采范围不断扩大,开采深度较大,开采的地质条件越来越复杂。传统掘进支护技术难以适应复杂地质环境,无法满足煤矿企业生产要求,降低煤矿生产效率。为此,加大煤矿掘进支护技术研究力度,结合煤矿实际开采情况制定相应的对策,对保证煤矿巷道掘进安全具有重要意义。
1 影响煤矿安全生产因素分析
由煤层的分布条件可知,工作面为复杂地质构造带,在开采过程中存在一定危险性,通过对其影响因素进行分析,可以有效确保煤矿生产安全性,提高煤矿生产效率。经实践分析,影响煤矿安全生产的原因主要表现在以下四方面:第一,开挖深度增加,地质构造复杂,巷道围岩强度较差,如果支撑强度不足,将会使围岩发生破碎,影响煤矿安全开采;第二,受降水影响,巷道内受到雨水侵蚀,围岩变得松软,加大煤矿支撑施工难度;第三,随着煤矿开挖深度不断增加,巷道围岩强度逐渐降低,进而稳定性较差,影响煤矿施工安全;第四,工作面中存在断层结构,将直接影响岩层结构性能,在煤矿开采过程中容易产生裂隙,使得顶板压力增大,降低了煤矿采集的安全系数。
2 煤矿掘进支护技术分析
2.1 锚杆联合U型钢支护技术
在复杂环境下进行煤矿开采,通常采用锚杆支护,借助U型钢来布置坚固的临时性支护。一般情况下,复杂地质很可能涉及破碎或塌陷以及各种断层,为煤矿开采留下安全隐患,为此,在煤矿开采过程中,可以设置钢结构,以便于开展全方位锚杆支护施工。除此以外,临时锚杆支护还具备超前固定的重要功能。通过运用全方位的锚杆支护,有助于创建稳定性以及可靠性较高的井下采煤环境。除了上述措施之外,对于截齿设备也要予以适当选择,截齿设备应当具备优良的耐磨度以及强度,以便于迅速适应井下恶劣环境。
2.2 退后卧底支护技术
退后卧底法更适合运用于上顶板或者坚韧性较好的岩层,此类岩层较为完整的。同时,施工方将施工高度限制在2.5米以内,借助围岩加固手段来实现支护处理,在必要时还可以借助退掘进机来辅助操作。与其他支护技术相比,运用退后卧底支护技术进行施工,有利于增强围岩整体强度和稳定性,符合特定技术流程。
2.3 起坡卧底和顶煤放炮技术
在复杂地质条件下进行煤矿开采施工,可能存在部分断层,导致煤层整体上移,继而影响巷道采集安全性。针对这种现象,工作人员通常采用起坡卧底和顶煤放炮的方式来提升掘进系统的安全性。应用这一方法进行开采施工中,当巷道漏出0.7m的断层时,可以采用堤坡卧底的方式,选择低于12°的平面进行操作。当煤矿断层落差较大时,相关数值超过2m时,要采用点小炮的方式进行处理,将顶煤震落。在复杂地质煤矿开采过程中,工作人员通常将起坡卧底方式和顶端放炮的方式进行联合使用,以便更好地保证巷道采集施工安全。同时,当断层揭露后,需要采用锚索支护技术加强对断层的保護。当完成巷道的支护后,如果断层高度在2~4m内,可以采用掘进机的方式进行采集。
3 复杂地质条件下煤矿掘进支护技术应用案例
3.1 工程概况
某煤矿开采工程煤层为7层煤,其地面标高在0~20m,工作面标高值在-450~-600m,经过开采人员勘察得知,其地层倾斜值在6°~11°。在实际开采过程中发展,工作面存在断层构造,为了保证煤矿开采工作安全、顺利进行,在掘进过程中,要应用合理的支护技术,保证巷道安全,提高煤矿开采效率和安全性。
3.2 复杂地质条件下后退卧底法过断层技术应用分析
后退卧底法过断层技术比较适用于巷道断层向下移动的位置,本工程中存在这种情况,为此,在实际开采中,要合理应用后退卧底法进行施工。应用这一技术主要是对巷道围岩进行支护处理,通过支护施工可以提高巷道稳定性和强度。在实际支护施工中,操作人员要将掘进机向后移动12~15m,在移动完成后需要对卧底进行合理选择,工程概况中的工程在经过细致分析后将坡度不超过12°的载坡作为卧底,之后根据实际情况和需求对卧底进行后退处理,进而提高巷道安全性。在挖掘至断面层时,开采人员需要使用锚杆支护技术对煤层顶板进行合理支护,从而实现全面支护的目的。此种支护方法对顶板围岩稳定性产生的不利影响相对较小,实际支护效果较为理想,但是其施工工作量较大,且巷道高度会出现增高的情况,在一定程度上,增加开挖难度。为了解决上述问题,要采用锚索做好巷道、断层面加固处理,减少巷道超高状况出现,为煤矿开采创造有利条件。
3.3 复杂地质条件下起坡卧底及顶煤放炮法应用分析
文章论述的工程存在断层发育情况,此种情况使煤层出现整体上移,施工安全性及效率无法得到保证。为了有效控制上述情况出现,煤矿企业经过详细分析后,决定采用起坡卧底及顶煤放炮法过断层技术进行相应处理。在实际应用过程中需要做好如下工作:第一,当巷道露出的断层高度为0.7m时,煤矿掘进人员可以合理应用起坡卧底方法,并选择坡度小于12°的平面进行具体操作;第二,当煤矿断层落差值大于2m时,煤矿掘进人员则需要使用小炮方法,将超过掘进机最大截割高度的顶煤层进行震落处理。在实际应用过程中,需要根据情况对断层和下盘煤矿是否予以保留进行判断,通过对本工程进行分析后,决定对其不予保留,处理完成后需要尽快使用锚网索对断层位置进行支护,进而提升巷道的稳定性、强度,为安全掘进提供保证;第三,当煤矿断层高度在2~4m时,煤矿掘进则需要使用台阶施工方法进行相应处理,之后使用锚网索做好巷道上部位置支护工作,与此同时需要使用后退卧底法对巷道下部位置进行支护,从而提高支护效果。
结束语
煤矿安全是煤矿开采的核心问题,其不仅影响开采效率,还影响煤矿掘进施工人员人身安全,同时,也会影响煤矿业稳定发展。因此,在煤矿掘进施工中,特别是复杂地质条件下,要做好支护施工,严格按照支护方案,并合理应用支护技术,不断提高煤矿开采生产效率,确保开采安全。
参考文献
[1] 宗诚.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016(08):184-185.
[2] 段二坤.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014(06):143-144.
[3] 国承龙.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究[J].山东工业技术,2017(23):50+48.
[4] 慕沛哲.复杂地质条件下煤矿巷道掘进支护技术的应用浅谈[J].能源与节能,2017(11):138-139.
[关键词]复杂地质条件;煤矿掘进;支护技术;应用
中图分类号:S626 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)26-0167-01
引言
煤炭是我国重要能源,用于各个行业的工业生产和人们日常需求。随着我国煤炭资源需求量地增加,煤矿开采范围不断扩大,开采深度较大,开采的地质条件越来越复杂。传统掘进支护技术难以适应复杂地质环境,无法满足煤矿企业生产要求,降低煤矿生产效率。为此,加大煤矿掘进支护技术研究力度,结合煤矿实际开采情况制定相应的对策,对保证煤矿巷道掘进安全具有重要意义。
1 影响煤矿安全生产因素分析
由煤层的分布条件可知,工作面为复杂地质构造带,在开采过程中存在一定危险性,通过对其影响因素进行分析,可以有效确保煤矿生产安全性,提高煤矿生产效率。经实践分析,影响煤矿安全生产的原因主要表现在以下四方面:第一,开挖深度增加,地质构造复杂,巷道围岩强度较差,如果支撑强度不足,将会使围岩发生破碎,影响煤矿安全开采;第二,受降水影响,巷道内受到雨水侵蚀,围岩变得松软,加大煤矿支撑施工难度;第三,随着煤矿开挖深度不断增加,巷道围岩强度逐渐降低,进而稳定性较差,影响煤矿施工安全;第四,工作面中存在断层结构,将直接影响岩层结构性能,在煤矿开采过程中容易产生裂隙,使得顶板压力增大,降低了煤矿采集的安全系数。
2 煤矿掘进支护技术分析
2.1 锚杆联合U型钢支护技术
在复杂环境下进行煤矿开采,通常采用锚杆支护,借助U型钢来布置坚固的临时性支护。一般情况下,复杂地质很可能涉及破碎或塌陷以及各种断层,为煤矿开采留下安全隐患,为此,在煤矿开采过程中,可以设置钢结构,以便于开展全方位锚杆支护施工。除此以外,临时锚杆支护还具备超前固定的重要功能。通过运用全方位的锚杆支护,有助于创建稳定性以及可靠性较高的井下采煤环境。除了上述措施之外,对于截齿设备也要予以适当选择,截齿设备应当具备优良的耐磨度以及强度,以便于迅速适应井下恶劣环境。
2.2 退后卧底支护技术
退后卧底法更适合运用于上顶板或者坚韧性较好的岩层,此类岩层较为完整的。同时,施工方将施工高度限制在2.5米以内,借助围岩加固手段来实现支护处理,在必要时还可以借助退掘进机来辅助操作。与其他支护技术相比,运用退后卧底支护技术进行施工,有利于增强围岩整体强度和稳定性,符合特定技术流程。
2.3 起坡卧底和顶煤放炮技术
在复杂地质条件下进行煤矿开采施工,可能存在部分断层,导致煤层整体上移,继而影响巷道采集安全性。针对这种现象,工作人员通常采用起坡卧底和顶煤放炮的方式来提升掘进系统的安全性。应用这一方法进行开采施工中,当巷道漏出0.7m的断层时,可以采用堤坡卧底的方式,选择低于12°的平面进行操作。当煤矿断层落差较大时,相关数值超过2m时,要采用点小炮的方式进行处理,将顶煤震落。在复杂地质煤矿开采过程中,工作人员通常将起坡卧底方式和顶端放炮的方式进行联合使用,以便更好地保证巷道采集施工安全。同时,当断层揭露后,需要采用锚索支护技术加强对断层的保護。当完成巷道的支护后,如果断层高度在2~4m内,可以采用掘进机的方式进行采集。
3 复杂地质条件下煤矿掘进支护技术应用案例
3.1 工程概况
某煤矿开采工程煤层为7层煤,其地面标高在0~20m,工作面标高值在-450~-600m,经过开采人员勘察得知,其地层倾斜值在6°~11°。在实际开采过程中发展,工作面存在断层构造,为了保证煤矿开采工作安全、顺利进行,在掘进过程中,要应用合理的支护技术,保证巷道安全,提高煤矿开采效率和安全性。
3.2 复杂地质条件下后退卧底法过断层技术应用分析
后退卧底法过断层技术比较适用于巷道断层向下移动的位置,本工程中存在这种情况,为此,在实际开采中,要合理应用后退卧底法进行施工。应用这一技术主要是对巷道围岩进行支护处理,通过支护施工可以提高巷道稳定性和强度。在实际支护施工中,操作人员要将掘进机向后移动12~15m,在移动完成后需要对卧底进行合理选择,工程概况中的工程在经过细致分析后将坡度不超过12°的载坡作为卧底,之后根据实际情况和需求对卧底进行后退处理,进而提高巷道安全性。在挖掘至断面层时,开采人员需要使用锚杆支护技术对煤层顶板进行合理支护,从而实现全面支护的目的。此种支护方法对顶板围岩稳定性产生的不利影响相对较小,实际支护效果较为理想,但是其施工工作量较大,且巷道高度会出现增高的情况,在一定程度上,增加开挖难度。为了解决上述问题,要采用锚索做好巷道、断层面加固处理,减少巷道超高状况出现,为煤矿开采创造有利条件。
3.3 复杂地质条件下起坡卧底及顶煤放炮法应用分析
文章论述的工程存在断层发育情况,此种情况使煤层出现整体上移,施工安全性及效率无法得到保证。为了有效控制上述情况出现,煤矿企业经过详细分析后,决定采用起坡卧底及顶煤放炮法过断层技术进行相应处理。在实际应用过程中需要做好如下工作:第一,当巷道露出的断层高度为0.7m时,煤矿掘进人员可以合理应用起坡卧底方法,并选择坡度小于12°的平面进行具体操作;第二,当煤矿断层落差值大于2m时,煤矿掘进人员则需要使用小炮方法,将超过掘进机最大截割高度的顶煤层进行震落处理。在实际应用过程中,需要根据情况对断层和下盘煤矿是否予以保留进行判断,通过对本工程进行分析后,决定对其不予保留,处理完成后需要尽快使用锚网索对断层位置进行支护,进而提升巷道的稳定性、强度,为安全掘进提供保证;第三,当煤矿断层高度在2~4m时,煤矿掘进则需要使用台阶施工方法进行相应处理,之后使用锚网索做好巷道上部位置支护工作,与此同时需要使用后退卧底法对巷道下部位置进行支护,从而提高支护效果。
结束语
煤矿安全是煤矿开采的核心问题,其不仅影响开采效率,还影响煤矿掘进施工人员人身安全,同时,也会影响煤矿业稳定发展。因此,在煤矿掘进施工中,特别是复杂地质条件下,要做好支护施工,严格按照支护方案,并合理应用支护技术,不断提高煤矿开采生产效率,确保开采安全。
参考文献
[1] 宗诚.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016(08):184-185.
[2] 段二坤.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014(06):143-144.
[3] 国承龙.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究[J].山东工业技术,2017(23):50+48.
[4] 慕沛哲.复杂地质条件下煤矿巷道掘进支护技术的应用浅谈[J].能源与节能,2017(11):138-139.