陳勝明 卓軍
摘要:近年來,我國的科技技術及機械化程度迅猛發(fā)展,煤礦掘進支護在煤礦開采中的應用越來越廣泛,備受煤礦企業(yè)和采煤施工人員的重視。面激烈的市場競爭,作業(yè)的技術要求越來越高,煤礦想要在激烈的競爭中取得經(jīng)濟效益就需要在煤礦開采過程中不斷的提升開采技術和水平,煤礦開采技術是保障井下安全作業(yè)的依靠,掘進和支護技術的發(fā)展對水平則是保障作業(yè)人員人身安全和提高經(jīng)濟效益的關鍵,掘進和支護技術也越來越多的受到企業(yè)的重視,但井下惡劣的作業(yè)環(huán)境和高應力作用導致巷道出現(xiàn)的圍巖支護困難的情況,我國的煤礦掘進技術仍然存在諸多問題,本文主要根據(jù)目前巷道掘進或開采過程中遇到的主要問題進行分析總結。
關鍵詞:煤礦巷道;支護技術;問題措施;選擇
煤礦行業(yè)的發(fā)展對我們每一個人的生活都有深遠影響,很多行業(yè)的發(fā)展都離不開煤礦的支持,我國經(jīng)濟發(fā)展越來越快,對煤礦也有更大的需求量。對我國煤礦開采行業(yè)進行分析,其條件都相對惡劣,地質情況極為復雜,這樣不利的自然環(huán)境讓煤礦開采具有更大的難度,這就需要更先進的技術以及更嚴格的管理與之配套。在掘進支護技術的操作上,要符合標準規(guī)范,讓圍巖的穩(wěn)定得到保障,讓煤礦開采工作順利進行,提高工作人員的安全系數(shù)。只有不斷進行創(chuàng)新才能讓煤礦行業(yè)有更廣闊的發(fā)展前景,對先進的掘進支護技術進行探索,在加快煤礦掘進的同時,促進整個行業(yè)的發(fā)展。
1 煤礦掘進支護中存在的問題和地質條件分析
要對掘進支護技術實際的運作情況進行充分的分析,需要選擇地質條件相對復雜的區(qū)域進行具體的實例分析,對煤礦掘進支護技術進行應用上的研究。
(1)我國煤礦開采范圍和深度逐漸增加,掘進支護技術就成為開采過程中的關鍵,面對井下變化多樣的巷道布置在支護和掘進方面仍然存在一些問題:目前巷道的掘進技術大多數(shù)采用傳統(tǒng)的掘進技術,開采周期長,開采設備陳舊,為提高井下作業(yè)的安全可靠,巷道逐漸向煤巷轉型,既可以充分發(fā)揮大型設備的作業(yè)效率,也可以由傳統(tǒng)的拱形工作面向矩形工作面轉變,但轉型后對回采巷道提出更高的要求,因此巷道掘進只有不斷的改進才能滿足開采的需求;加上我國煤礦的支護技術落后,礦井內的掘進支護設備存在強度低的缺陷,所采用的支護技術多為傳統(tǒng)的錨固技術,技術落后且支護不穩(wěn)定,增加勞動成本,因此不僅會降低作業(yè)效率,也存在安全隱患。
(2)根據(jù)掘進支護技術的實際操作情況,選擇合理的開采技術,在地質條件特定區(qū)域,煤礦開采的區(qū)域環(huán)境較差,多數(shù)處于地質條件惡劣的環(huán)境下,多斷層,井下高應力強,煤層內部結構不穩(wěn)定,水文環(huán)境較差。掘進支護在開采過程中有很多難點,頂板的圍巖呈現(xiàn)升高態(tài)勢,復雜多變的斷層,特別是在薄弱煤層管理難度較大,這就增加了煤礦企業(yè)的支護技術和開采技術要求。
2 煤礦開采掘進支護技術的關鍵
對于復雜程度較高的地質來說,在煤礦開采技術上最關鍵的就是要綜合考慮實際地質狀況,進行合理分析。在對地下礦藏進行開采的時候,對巷道的布置必須要科學合理,在進行巷道開鑿的時候要注意其數(shù)量,如果發(fā)生圍巖不穩(wěn)定的現(xiàn)象,那么支護工作必須進行。我們通常把這項工作叫為井巷工程,也叫做井巷掘進與支護工作。從本質上來說,井巷掘進與支護就是對巖石進行破碎,從而得到必需的井巷空間,它的目的是保證井巷周圍的巖石不受到破壞,從而保證生產安的安全進行。
(1)對煤礦開采而言,主要的開采方式是綜采和炮采;炮采主要是在長壁工作面中執(zhí)行,主要過程是破煤、裝煤、運煤和支護技術,炮采工作面設備安裝簡單,鉆研技術采用煤電鉆,在各種復雜的環(huán)境下都可以使用,但炮采工作對頂板的管理不是非常完善,頂板事故多大,安全系數(shù)較低,因此在采取炮采時要注意爆破落煤要增加炮眼的個數(shù),采用機械裝煤可以堅強施工人員的強度,炮眼的封堵使用水泡泥,防止出現(xiàn)打筒的現(xiàn)象,加強對作業(yè)人員操作流程的培訓,保障作業(yè)安全。
(2)綜采工藝是煤礦綜合機械化開采主要技術,即爆破、裝運、支護等工序均已實現(xiàn)機械化,被廣泛的應用于煤礦中,多數(shù)應用于煤層穩(wěn)定且頂板堅硬的煤層,該技術具有安全系數(shù)高、產量高、勞動強度低和機械化程度高的優(yōu)點,但對綜采工作面投入大、無法保障煤質的裝備和回撤,因此在綜采作業(yè)時要考慮煤層傾角的大小,綜采工作面地質帶的構造問題和綜采工作面收尾的作業(yè)技術。
(3)處于復雜地質條件下的煤礦巷道開采的關鍵是綜合合理的分析該區(qū)域的實際地質情況,特別是對地下的復雜多變的地質條件,合理的布置巷道,在巷道開采時要注意發(fā)生不穩(wěn)定圍巖的現(xiàn)象,也就是通常所說的對巷道的破碎巖石進行的支護技術,該技術的關鍵是為了保障周圍的圍巖不受破壞,保障安全生產。掘進支護技術面對復雜的地質條件,可以合理科學的運用掘進和支護技術,提高勞動效率,對圍巖有很好的承載作用,可以將圍巖和支護體組成一個整體,擴大使用的范圍。臨時支護技術的應用主要體現(xiàn)在綜掘機的使用過程中,綜合考慮液態(tài)系統(tǒng),考慮其穩(wěn)定性和啟動后的自動封鎖裝置,如果可以講穩(wěn)定性和自動封鎖裝置合起來解決,可以保障支護技術的順利開展;綜掘機施工過程中要有配套的管理制度,可以及時提高施工效率。
3 煤礦開采技術和掘進支護技術的選擇
(1)煤礦掘進技術是煤礦開采到結束的整個過程,大多數(shù)企業(yè)對開采過程中的掘進技術重視度不夠,盡管掘進技術多樣,但合理利用適合的掘進技術才是提高效率的關鍵。目前我國煤礦常用的支護技術有金屬支護、噴漿支護、錨桿錨網(wǎng)支護和液壓支護技術等。掘進支護技術的選擇要根據(jù)煤礦井下作業(yè)的實際情況進行,在巷道煤層穩(wěn)定的巖層且巷道變形較小,可以采用噴漿支護技術;在煤層巷道穩(wěn)定,頂側壓力較小的巷道可以采用錨桿或錨網(wǎng)支護技術;在變形嚴重,穩(wěn)定性差的圍巖可以采用便于維護的U型鋼支護技術,在選擇合理的支護技術時要區(qū)分綜掘機的使用范圍,結合巷道斷面的圍巖承載情況,完善煤礦掘進的管理過程,提高開采效率。
(2)隨著開采技術的發(fā)展,常見的支護技術有直接破頂法、后退臥底法、臨時支護法等支護技術,直接破頂法師利用掘進機直接沖擊斷層的頂部,保留性能穩(wěn)定的圍巖,利用錨網(wǎng)支護技術完成支護工程;后退臥底法適合在斷層落差較大的巷道,該方法可以提高巷道的穩(wěn)定性;在做臨時支護工作時如果斷層的落差較大,就容易發(fā)生圍巖破碎情況,最佳的支護方法就是U型鋼支護技術,將U型剛和錨桿支護有機結合,提高巷道的穩(wěn)定和圍巖的堅固性。
4 結束語
我國的社會經(jīng)濟處于高速發(fā)展的階段,煤礦開采成為衡量國家發(fā)展水平的重要標志,我國煤炭資源豐富,但選擇合理科學的技術才能提高煤礦的開采效率和利用率,本文主要針對巷道開采過程的支護和掘進技術進行簡單的分析總結,提出支護的關鍵點,選擇適合的開采方式和支護方式,是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障,是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的基礎。
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