摘 要:我國能源的開采與有效利用是十分重要的,而在大多數(shù)開采過程中主要在井下進行施工作業(yè)。為了保證井下掘進的安全就要加強礦井巷道的掘進支護,利用更科學合理的支護技術措施對礦井下施工安全做出全面提升,保證井下開采工作有序的進行。本文對巷道掘進支護技術進行充分研究,并提出相關的建設意見,希望對今后的工作開展起到一定的促進作用。
關鍵詞:巷道掘進;支護技術;研究
中國的礦產資源普遍埋藏較深,大部分需要深部鉆井開采。巷道施工是實現(xiàn)礦井開采的重要途徑。為此,巷道掘進及其有效合理支護,這是礦山工程技術人員應該重視的問題。巷道掘進是在規(guī)定的區(qū)域應用一些技術方法破碎區(qū)域內的巖體或礦石進行掘進,開拓出一定的工作空間,稱為巷道。巷道因為礦壓的作用力容易發(fā)生變形和破壞,要保證巷道的安全穩(wěn)定性,就應該采取一定措施對巷道進行支護。在礦山開采過程中,掘進和支護是礦山生產的兩個中心環(huán)節(jié)。掘進的過程極易受地質條件、施工設備和支護技術的影響。巷道空間應以周圍煤層或者巖體為基礎,并輔以支護巷道空間為礦產開采和運輸提供有效的條件。因此,本文主要介紹了隧道施工方法和注意事項,以及分析了巷道的錨桿支護技術的影響因素。
1 對當下主要應用的支護技術進行簡要分析
1.1 巖石支護技術的簡要概述
這種技術手段往往采用被動支護的方式進行應用,其中最典型的代表就是棚式金屬支護模式應用。利用金屬框架對巖石巷道周圍結構進行全方位的加固,這樣能對延時產生的壓力進行有效的降低。這種支護方式在臨時應用上起到較大的作用,但隨著時間的推移往往會產生一定的隱患。
1.2 巖石加固支護技術的簡要概述
此項技術在具體實施過程中往往以主動支護的形式存在,最典型的操作模式就是毛桿支護應用。這種支護模式經過在工程施工中不斷發(fā)展已經日趨成熟,保證巖石內部巷道力度加大,不僅能對巖石表面起到一定的支護保護作用,同時更好的防止巖石產生一定的滑坡事故,更好地降低巖石產生的緩沖力。
2 對掘進支護技術應用過程中存在的問題進行簡要分析
2.1 具體的防范意識還不夠充分
一些礦山開采企業(yè)對自身的經濟利益過于看重,做任何事情都過于急功近利,只是一味的追求開采過程中能產生良好的產量,對具體的安全防護應用往往不夠到位。同時資金投入力度不夠充分,在具體的支護保護方面得不到有效的資金支持,在進行掘進工作中無法做出有效的支護措施應用,現(xiàn)場對整個支護評估過程中也不夠全面,容易在進行下一步開采實施過程中產生安全事故。
2.2 技術人員沒有展現(xiàn)出更專業(yè)的技術素養(yǎng)
在具體的支護技術應用過程中相關的企業(yè)不能提供更加全面的專家人員,使整體的技術應用過于落后。同時相關企業(yè)也沒有配備更加完善的技術人員,對整個支護結構無法進行全面的勘查檢驗。一些企業(yè)內部的技術人員對自身的現(xiàn)狀過于滿足,對自身的專業(yè)素質沒有提出更高的要求標準,減緩了進一步的學習。同時相關的企業(yè)之間也不能進行全面的溝通與交流,根本無法保證對自身使用的設備進行全面的更新。
3 礦井巷道施工及注意事項
目前礦山巷道多采用鉆孔爆破的施工方法。煤層巷道可采用多臺煤電鉆施工,施工過程中應合理規(guī)劃巷道位置。在巖巷施工過程中,要注意施工方案和施工管理,在爆破過程中要選擇合適的爆破參數(shù),主要包括鉆孔深度、裝藥形式和鉆孔傾斜角。合理安排爆破、裝巖和支護三者之間的關系,有利于實現(xiàn)巷道的快速掘進。在巷道施工時,鉆孔應充分考慮煤層的開采厚度,然后布置好孔與孔之間的間隙。在平面掘進施工圖中,工程師應合理設計炮眼的位置和參數(shù)。同時,根據(jù)掘進巷道的實際情況選擇合理的炮孔,定位時應遵循一定的原則。相比之下,煤層比巖層更軟,隧道掘進可采用單向切割法。在此過程中,射孔的深度應根據(jù)地質條件確定。在巷道斷面較小的情況下,可采用復合掘進。隨著掘進的深入,當遇到更深程度的炮孔時視具體情況而定。如果煤層中存在軟夾層,施工人員應先在軟煤層中進行掏槽。掏槽時一般要安排三個60°到90°之間的傾斜角度。在巷道較窄的情況下,不需要使用炮眼輔助作業(yè)。鉆孔爆破法已成為煤礦巷道掘進的一種重要方法,它可以實現(xiàn)資源的開發(fā)利用,并在此過程中把挖出的煤運輸出去。裝煤是一項非常復雜的工作,ZMZ型裝煤機可以在現(xiàn)場施工中輔助作業(yè)。該裝載機采用履帶式行走方式運輸煤炭,在礦山狹窄的環(huán)境中靈活機動,具有高效、可持續(xù)的優(yōu)點,現(xiàn)已廣泛應用于掘進工作面。
為了快速掘進,在施工過程中需要連續(xù)的碎煤和裝煤作業(yè)。這時需要使用掘進機,掘進機具有安全高效的掘進功能,可以實現(xiàn)掘進的連續(xù)作業(yè)。這種掘進機通過配備的運輸設備可形成高效的流水作業(yè),巷道的掘進速度得到提高??傊?,巷道掘進是一項非常復雜的工程項目,施工前要對每個流程做好科學的規(guī)劃。在巷道空間開挖后,為了保證巷道的安全,需要采取有效的支護措施。目前,錨桿支護技術已成為巷道支護的主要手段,實踐證明,錨桿支護在采礦中的應用有利于提高礦產的產量。
4 提高巷道支護技術應用的主要措施
4.1 施工企業(yè)一定要給予充足的重視
對于支護技術的應用一定要給予足夠的重視,加強施工企業(yè)領導的思想理念轉變,對于施工支護起到的具體作用進行不斷的重視,從而保證每個人員打破傳統(tǒng)觀念的束縛,這樣才能更有效的促進支護改革措施的發(fā)展。對其還要給予充足的資金投入,只有資金充足的情況下才能保證相關的企業(yè)對每項決定進行有效的支護施工。同時企業(yè)不斷加強投入力度,從而才能對支護技術進行全方位的改革發(fā)展。
4.2 對企業(yè)內部進行強化管理,實行全面的培訓管理
加強并鞏固有效的管理措施,能對整個支付技術改革與發(fā)展起到一定的促進作用。在現(xiàn)場進行全方位的施工管理應用,能對整個支護質量進行全面的提升,同時對進一步的支護技術改革發(fā)展也會起到一個決定性作用。此外,還要對人員進行全方位的培訓管理,使每個人員都能對支護的原理以及結構構造進行全面的掌握,同時對新型的技術和工藝流程進行全面推廣,使操作人員的技術水平能力得到全面提升,促進支護技術的全面改革與發(fā)展。
4.3 遵循支護施工的主要原則
在較深的高應力環(huán)境下進行開挖施工后,往往在巖石表面以及周圍產生較大的變形區(qū)域,并且隨著開挖程度的加深,使這種區(qū)域不斷擴大。同時這種擴大量要與煤巷變形量呈現(xiàn)出正比例關系。起初這種變形的速度相對較快,之后呈現(xiàn)一定衰減趨勢。然而在巷道頂部和底部因預應力過于集中,產生滑移剪切裂縫的現(xiàn)象。所以,在支護方案應用時一定要對此種現(xiàn)象進行充分考慮。在具體應用過程中可以允許巷道內部的巖石產生一定的變形量,這種變形量的產生能對整個破壞力起到一定的控制作用,雖然在巖石的一部分表面產生一定的破碎,但對整個高應力能進行全面的釋放。這種方案的應用能對整個支護結構起到一定的保護作用,不必受到較大的變形預應力,保證支護結構發(fā)揮應有的承載能力。
綜上所述,在礦山開采過程中,確保巷道的掘進速度是采礦工作面高產高效的有利于保證。掘進速度的進展情況,與諸多因素息息相關,有必要根據(jù)實際情況進行相應的調整改進。巷道安全也是一個重要問題,巷道安全關系到整個礦山的安全生產工作。因此,必須采取有效措施對掘進巷道進行有效的支護。本文先介紹了巷道幾種掘進方法,又對一些影響巷道支護效果的因素進行分析,最后簡要分析在實際應用中錨桿支護應注意的問題。
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作者簡介:
姚坤(1989- ),男,2013年畢業(yè)于太原理工大學,礦建助理工程師,主要從事煤礦安全生產管理工作。