宋金鋒
摘 要:? ?隨著經濟和各行各業(yè)的快速發(fā)展,我國科研力量日益壯大,科學技術有了較大的突破和進步。鋼鐵冶煉需要消耗大量鐵礦,使得鐵礦開采力度不斷加大。但是,在開采過程中,巷道掘進和支護技術的應用往往不合理,同時采礦工程技術創(chuàng)新不足,已經不能滿足當前礦產開采需求。因此,本文以鐵礦開采為基礎,深入研究采礦工程中應用的巷道掘進與支護技術,以期為相關人員提供理論指導。
關鍵詞:? 采礦工程;巷道;掘進;支護
【中圖分類號】TD353? ? ?【文獻標識碼】A? ? ?【文章編號】1674-3733(2020)06-0098-01
引言:關于挖掘施工,其指的是在實際施工過程中,對地下巷道進行規(guī)劃性挖掘,借助科學的施工方法與措施,對煤層及其周圍巖體進行破碎操作,進而打造巷道空間并以此為基礎進行支護,保證巷道自身的穩(wěn)固性與暢通性,這有助于運輸及開采煤。而若想采礦工程能夠順利開展,一定要使用相應的支護技術并充分掌握掘進技術要點,依據現實需求明確采取的支護類型,確保采礦工程質量。
1 簡析巷道掘進和支護技術在采礦工程發(fā)揮的作用
在實際進行煤礦采礦工程時,應對地下巷道有計劃地掘進,由此構建安全穩(wěn)定的巷道空間。在掘進地下巷道時,出于確保掘進人員的人身安全,保障煤礦開采運輸可以擁有穩(wěn)定順暢的路徑,就需要采取有關支護技術保護巷道空間。無論是掘進或是支護,最主要的目的就是確保煤礦巷道穩(wěn)定及安全,保證能穩(wěn)定運行采礦作業(yè)而且在效率穩(wěn)定的基礎上,避免發(fā)生安全事故。因為地下環(huán)境相對復雜,在地下巷道中不僅存在軟巖,還容易出現巷道破壞、崩坍等現象,對此應使用錨桿支護等相關技術支護巷道;同樣掘進也需要憑借科學的掘進技術對掘進質量與效率提供保障。所以,若想達到巷道安全和穩(wěn)定的目的,應合理應用掘進及支護技術。
2 對于巷道掘進及支護技術應用有一定影響的因素
2.1? 巷道圍巖強度。
為了使得經過掘進及支護技術使用之后的巷道能夠始終有著較高的穩(wěn)定性,那么則必須考慮到巷道內部圍巖強度等多種因素,此時為了能夠使得所應用到的支護技術,能夠有效的支護以及支撐經挖掘后所形成的巷道,則必須在對現場巷道進行實體考察的強度情況之下,結合巷道內部圍巖的強度,合理的使用合適的支護技術。如果在支護體的支撐之下,整體的巷道圍巖強度能夠得以提高,那么就可以通過加強錨桿所提供的支撐能力,而保證之后巷道的運輸安全。此外在對于圍巖狀況進行勘查的過程中,還必須深入的了解以及分析圍巖的地質應力能夠承受的最大負荷。而圍巖承載能力是否能夠達到符合要求,同頂板發(fā)生移動的大小之間有著一定的關聯。在地質應力增加的情況之下,可能會導致巷道圍巖強度無法達到規(guī)定標準,此時就能夠通過減少頂板位移大小,從而使得巷道支護體有良好的巷道支撐及保護效應。也因此,在實際采礦進行過程中應用巷道圍巖技術時,就需要在巷道掘進和實施支護技術的過程中,考慮到巷道內部圍巖的強度,從而使得支護技術充分的發(fā)揮其有效性及安全性。
2.2? 關于地應力的影響。
在整個煤礦開采過程中所存在的對于工作人員的人身安全有著一定影響的安全隱患在于礦山所帶來的壓力。由于礦山壓力的存在,很可能會導致所采用的支護技術中的支護體發(fā)生形狀變化,或是由于巖體出現位移以及煤層疏松等現象而出現安全事故。一旦出現這一類現象,就可能會使得剛剛掘進的巷道圍巖出現斷裂現象,嚴重的可能會導致整體煤礦出現坍塌。而為了盡可能的防止這一類問題的出現,以保證工作人員在煤礦開采過程中的安全性,則必須在巷道掘進以及支護技術應用過程中,合理的保護以及支撐作業(yè)面,同時合理的處理采空區(qū),以保證采礦工作進行過程中的安全性。而在如今對于工作面進行支撐過程中,所使用到的支撐保護手段主要是通過控制頂板巖層,從而更好的處理采空區(qū),及保護工作面,而這一類方式統(tǒng)稱為頂板管理支護技術。
2.3 巷道斷面的形狀及尺寸等因素。
在對于巷道進行了掘進之后,在整個巷道掘進過程中所考慮到的因素,還必須包括巷道圍巖所承受的應力,此時通過保護以及優(yōu)化支護骨架,從而減少巷道圍巖應力,就可能會導致巷道斷面因為承受的應力不均勻,而出現安全事故。而為了有效的分散應力,則必須在實際進行煤礦開采以及支護技術選用的過程當中,對于斷面的形狀因素及尺寸進行嚴格的控制。
3 采礦工程巷道支護技術應用要點
3.1? 把握臨時支護技術要點。
所謂的臨時性支護結構,主要就是為支護作業(yè)所搭建的具有臨時性的形式。在臨時性支護過程中,為了提高整個過程的水平,那么可以從以下幾方面進行:首先,因為市面上存在著較多種類的支護材料,基于材料具有的差異性特征,為了能夠充分發(fā)揮材料的應用價值,那么操作人員就必須深入分析每一種支護材料的性能與不足。比如,臨時性支護過程中應用的木支架結構,雖然表現出快速安裝以及操作簡單的優(yōu)勢,但是本身因為強度較差,再加上遇火燃燒等弊端,操作人員就必須依據實際現狀進行合理選擇。又像金屬性的支護結構,雖然有著較強的強度,人員能夠反復應用,但是需要采礦工作單位投入較大的資金量,在應用過程中,單位還需要結合自身經濟實力進行選擇。除此之外,還需要加強對所有支護環(huán)節(jié)的重視程度,身為臨時性支護的操作人員,必須遵循行業(yè)操作規(guī)范,有序推進質量檢查工作的進行,嚴禁已經損壞的材料應用在支護操作當中。
3.2? 把握永久支護技術要點。
從目前情況來看,當前采礦工程單位在永久支護過程中,最常見的就是錨桿支護、預制鋼筋混凝土支護以及混凝土支護三種類型。第一,錨桿支護技術在應用過程中,首先,為了能夠充分發(fā)揮錨桿的性能,操作人員就必須準確計算桿體抗拉、抗剪數據,同時,嚴格按照計算公式,從實際巷道種類以及支護標準下,合理推算出錨桿的長度等數據,(如表1所示,不同巷道類別支護形式及參數)。除此之外,為了能夠確保托板后期出現變形問題,操作人員可以結合實際的支護環(huán)境,將托板的厚度進行合理的增加,避免支護過程中諸多安全問題的出現。最后,采礦工程單位應用全程檢測手段,對錨桿技術的整個應用過程實施動態(tài)化的監(jiān)督,一旦發(fā)現問題必須第一時間整合所有人員的智慧,及時處理問題,確保支護工作不受到影響。第二,預制鋼筋混凝土支護技術要點。通過實際應用發(fā)現,雖然在應用此種類型的支護結構時,不需要單位投入較大的資金,也有著較好的強度標準,但是正因為強度大,缺少伸縮性,在應用過程中還需要單位合理的選擇。前探梁在支護吊環(huán)式中是最為常見的形式,首先,操作人員需要合理的計算結構的長度,在巷道中合理的設置三根吊掛前探支架,確保內部環(huán)境呈現平行的特征。其次,設置兩個固定位置,做好加固操作的同時,確保整體支護工序高質量水平。
結語:隨著科學技術的創(chuàng)新與推廣,不僅豐富了日常生活,而且也有利于工作效率的提高,以此推動行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。同樣在煤礦開采作業(yè)中,也應該得到技術支持。對此,有關工作人員應該深入分析掘進與支護技術,從而充分掌握技術應用要點,進而確保開采安全與開采質量,促進我國經濟的蓬勃發(fā)展。
參考文獻
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