孫家輝
摘 要: 煤炭是我國重要的工業(yè)能源。為滿足我國煤炭資源的有效開發(fā),確保我國煤炭工程的施工、開采質量,就需要著重強調巷道掘進支護技術的應用。通過采取一些施工方法和施工方法,經(jīng)過壓碎煤層和圍巖形成道路,并通過這種支持和保護,實現(xiàn)道路穩(wěn)固暢通,開拓正確的運輸路線。
關鍵詞: 煤礦采礦;巷道掘進;巷道支護
【中圖分類號】TD353???? 【文獻標識碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.119
1 巷道掘進支護技術應用原理分析
1.1 錨桿支護技術
錨桿支護技術在巷道掘進中應用十分常見,可最大限度的利用煤礦巷道原巖應力,使原巖應力與支護強度共同作用,減少支護成本的投入,從整體上提高煤礦單位的綜合效益。借助于支護構件錨桿托板,通過使用錨固劑可以有效發(fā)揮錨桿支護技術的作用,可在錨桿中將螺母適當扭緊,使巷道表面能得到托板的緊壓,實現(xiàn)圍巖應力狀態(tài)的調整,能夠使圍巖節(jié)理裂隙情況得到有效緩解。
1.2 砌碹支護技術
砌碹支護在當前我國煤炭行業(yè)中是最基本、最常用的井巷支護方法,主要分成:料石砌碹、混凝土砌碹。主要適用于煤礦井下的不受回采影響,服務期長的巷道。具有如下優(yōu)點:本身砌碹支護是連續(xù)整體,對圍巖能起封閉作用,防止其風化;且非常堅固、耐久以及防火、防水、阻水、通風阻力小。而且材料來源廣泛,多數(shù)可以就地取材。但是其也有缺點,砌碹支護主要承受頂部壓力,對于頂壓不均勻或者不對稱、側壓較大的情況,受力較差,容易出現(xiàn)裂縫。而且不能立即產(chǎn)生支撐能力,需要養(yǎng)護時間,且造價較高。
2 巷道掘進支護技術需考慮的因素
2.1 巷道圍巖強度
想要提高巷道支撐保護效果,應當做好巷道圍巖強度的檢測工作。通常巷道圍巖在強度方面有很大差異性,在錨桿支護應用中,會使圍巖整體支撐強度有所增加,帶來更高的安全性。圍巖強度的意義在于其對于地應力的承受能力,若其具有較高的強度,則能夠承擔更大的巷道地質應力,減少頂板位移情況的發(fā)生。所以,在巷道掘進及支護工程中,應當將圍巖強度納入重點考慮范疇。
2.2 地應力
由于煤礦巷道的埋深較大,會受到極大的礦山地質應力,可造成巷道圍巖的變形、位移、斷裂、坍塌等狀況,嚴重威脅巷道安全。正是在礦山地質應力下,巷道中的圍巖、支護措施、填充物以及周圍地質煤層在受力上達成平衡,這對巷道支護有較高要求。若地質應力控制不當,會嚴重威脅采礦安全,甚至導致巷道坍塌,引發(fā)煤礦事故。而巷道支護措施的意義便在于控制地質應力,以免出現(xiàn)圍巖變形,營造安全開采環(huán)境。當前所采用的巷道支護主要針對的是頂板巖層。
2.3 巷道斷面形狀及尺寸
由于巷道圍巖支護中,要時刻注意圍巖應力的變化,而支護措施正是起到支撐和調整應力的作用。但是,對于不同形狀及尺寸的巷道斷面來說,其地質應力會呈現(xiàn)不同的分布形式,這就要求巷道斷面具有相對規(guī)則的形狀,還要在掘進中加以控制,進而有效的分散巷道巖層應力,提高圍巖支護的整體效果。
3 巷道掘進支護技術具體應用分析
3.1 加強一線員工技術培訓
只有確保支護技術的良好應用,才能在根本上提高煤礦相關產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率,確保煤礦的開采量會穩(wěn)步提高。相關企業(yè)應加強對新技術使用的宣傳力度,積極組織各項煤礦掘進支護技術操作培訓,使每一名員工都能熟練掌握技術的具體應用,強化對新技術、新工藝的認知,在培訓過程中,企業(yè)應注意不僅要培訓施工人員的實踐能力,還要注重對工藝原理知識的傳輸,以考核的形式,落實員工理論知識的學習,同時,豐富員工的法律法規(guī)認識,杜絕不良違規(guī)操作,提高員工的綜合素養(yǎng)。通過有效推廣,在最大程度上提高員工的施工操作水平。
3.2 控制瓦斯,做好瓦斯排放工作
在駕駛隧道時,不僅需要考慮支持問題,而且還需要考慮環(huán)境安全和駕駛員的健康狀況。開車時產(chǎn)生過多的瓦斯是必然的,它屬于煙氣類,濃度越高,越容易發(fā)生爆炸。因此,相關的負責人必須以科學有效的方式收集氣體,或將廢物通道中的氣體量減至最少,盡可能有效地使用該氣體。受隧道建設影響的工人需要不斷監(jiān)測重復道路中的氣體含量和空氣濃度,當濃度達到一定量時,必須及時進行釋放。
3.3 錨噴與錨索支護技術
煤礦的支護技術是保證地下通道穩(wěn)定的重要措施,其中,錨噴支護技術擁有著密粘性、經(jīng)濟性、實用性的特點,并且具有一定的封閉性,因此可以用在一些煤礦巷道的支護工作中。噴錨支護技術有著較長的使用周期,可以在一些較為封閉的地下通道中進行應用,其并不適用于所有的井巷工程,因此施工人員應當根據(jù)煤礦實際情況的變化來調整支護形式,以此保證技術的正確應用和實際效果。在煤礦采礦工作中,工作人員使用錨索技術可以在煤層的表面以及內(nèi)部結構中形成一定的作用力,將煤層中的巖層進行緊密的結合,以此避免實際施工中出現(xiàn)巷道頂板的下沉、塌陷等情況。施工人員在使用錨索技術進行巷道支護時,會使用專業(yè)的托盤以及墩座,錨索也由穩(wěn)定性能較高的材料進行制作,以此提升錨索的強度,確保頂板管理的可靠性。
3.4 加強動態(tài)監(jiān)測
由于巷道的掘進及使用是長期的過程,在錨桿支護體系中容易出現(xiàn)問題,需要對錨桿支護進行動態(tài)的監(jiān)測,借助于先進檢測手段,及時準確的發(fā)現(xiàn)錨桿支護薄弱點,更好的保障巷道支護的安全性。
3.5 做好通風防塵工作
在隧道過程中,煙塵粉末會懸浮在空氣中,還會存在有害氣體,例如瓦斯或CO2。為了保證道路工人的健康和安全,必須及時清除灰塵和有害氣體。實際上,通常避免通風和灰塵的最有效方法是在巷道安全管理中安裝內(nèi)部通風系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為兩部分:通風設備和自然空氣。在設計和安裝時,兩個位置必須準確定位才能實施。內(nèi)部氣壓和所需風量要滿足道路建設的要求,通風機必須與輔助系統(tǒng)一起使用,以清除大量灰塵和有害氣體。對于灰塵,相關人員可以使用真空吸塵器吸收灰塵并減少空氣中的灰塵量。另外,工作人員需要注意隧道的溫度和濕度。
結束語:基于現(xiàn)代化技術發(fā)展,煤礦工程的巷道掘進支護技術得到一定程度上的優(yōu)化。所以,施工人員運用掘進技術進行地下作業(yè),應當進行周密的布置,通過先進的技術設備提升掘進速度,同時,對煤礦的巷道使用錨桿、錨噴等技術進行支護,避免出現(xiàn)巷道塌方等情況,增加煤礦巷道的穩(wěn)定性,確保安全生產(chǎn)。
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