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煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术措施探析
摘要:本文主要研究了煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术措施,并总结了在工程实践中应用的常见措施。首先,介绍了巷道掘进与支护的基本原则和流程,包括采矿巷道掘进的目的、设计、方案和措施等方面。其次,重点分析了巷道支护技术的选取、安装和调整,其中包括了常见的支护材料、支护结构和支护方案。然后,讨论了影响巷道掘进与支护效果的主要因素,例如巷道周围岩层的力学性质和变形特性,以及采矿工程的生产要求和安全要求。最后,以某煤矿为例,进一步说明了巷道掘进与支护技术的应用体系和实现效果,同时指出了存在的问题和改进方向。综上所述,本文为煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术的研究提供了一定的参考价值。
关键词:巷道掘进、支护技术、选取、调整、影响因素、煤矿
一、引言
煤矿采矿工程是煤炭工业的核心内容,巷道掘进与支护是该工程的重要组成部分。在巷道掘进和支护过程中,采用正确的技术和措施对提高采矿效率、保证生产安全、减少资源浪费具有重要意义。然而,在实际生产中,由于煤层、底板和顶板等因素的影响,巷道掘进和支护面临着许多挑战和难题。因此,深入研究巷道掘进和支护技术的选择和实施,以及相关的影响因素,具有很大的实践意义和理论价值。
二、巷道掘进与支护的基本原则
(一)工程目的
巷道掘进与支护是煤矿开采过程中的基本工作。其工程目的是建立起矿井的交通系统,通常包括巷道、斜坡、竖井等,以便于开采煤炭、人员、设备和物资运输。
(二)工程设计
巷道掘进的工程设计是巷道掘进与支护技术措施的基础。高质量的设计方案应该满足巷道的通透性、安全性和经济性的要求,必须充分考虑到巷道周围的地质环境、工作条件、生产计划和客观实际情况,遵循绿色、环保、安全的原则。
(三)工程方案
巷道掘进的工程方案包括承载体、掘进方式、支护方案、通风方案和煤层开采方案等。巷道掘进工程的方案应该结合巷道的目的、设计和地质环境等方面因素,以满足工程的完整性、合理性和稳定性,提高生产效率、保障生产安全。
(四)工程措施
巷道掘进与支护技术措施是实现巷道掘进工作的关键环节。工程措施应该根据巷道的设计方案和工作条件,选择合适的掘进机械和对应的支护材料、结构和方案,进行持续调整和优化。同时,工程措施还包括了安全防范、环境保护、质量保证和管理等方面内容,必须重视人员队伍的培养和技能提升。
三、巷道支护技术的选取、安装和调整
(一)支护材料的选取
支护材料是巷道支护的主要构成部分。在选取支护材料方面,应该考虑到支护材料的力学性质、防火性能、环保性和经济实用性等因素。目前,常用的支护材料有锚杆、钢丝网、轻质混凝土等。
(二)支护结构的选取
不同的支护材料可以组成不同形式的支护结构,如锚杆支护、钢筋网支护和梁柱支护等。支护结构应该采用合理的设计和合适的施工方法,以确保巷道的稳定性、安全性和可操作性。
(三)支护方案的选取
支护方案是根据巷道的位置、形态和力学特性等方面的要求,选择合适的支护措施和方案。常用的支护方案包括:定向钻孔锚杆支护、轻质混凝土喷射支护、钢网和支柱的联合支护等。
(四)支护方案的调整
支护方案的调整是根据施工现场的实际情况和工程设计的需求,进行针对性的优化和改进。在巷道的支护实施中,必须不断地进行测试和调整,以期最大化地发挥支护效果,同时降低工程成本和人员安全风险。
四.影响巷道掘进与支护效果的主要因素
(一)巷道周围岩层的力学性质和变形特性
巷道周围煤岩的力学性质和变形规律是巷道掘进和支护的主要影响因素。煤层的结构、面压力和走向等对巷道稳定性的影响较大,巷道支护的确保需要对周围岩层的构造和力学特性进行详细分析和评估。
(二)采矿工程的生产要求和安全要求
采矿工程的生产过程中存在着大量的运输、卸料和采矿活动,这些工作对巷道稳定性和支护设施的使用提出了很高的要求。同时,采矿工程的安全要求也对巷道掘进和支护产生巨大的影响,必须做好各种防范措施,保障工人身体健康和安全。
(三)工程自身复杂性和变化性
巷道掘进和支护工程具有复杂性高、过程变化大的特点。在实施过程中需要遵循以人为本、科学技术、环保安全、管理精细的原则,强化团队合作,发扬创新意识,提高应变能力。
(四)工程质量及管理水平
巷道掘进和支护工程质量和管理水平是巷道掘进和支护效果的根本保障。优秀的工程质量和管理水平,能够为巷道掘进和支护提供有力的技术支持和管理保障,提高巷道掘进和支护的工作效率和质量。
五、相关案例分析
以某煤矿巷道掘进和支护工程为例,说明巷道掘进与支护技术的应用效果与存在问题。该煤矿实行了各项巷道掘进和支护技术措施,并严格按照工程设计方案进行实施,实现了预期效果,工程质量和安全管理水平得到了提高。掘进采用了机械化掘进方式,这种快速、高效的方式不仅可以提高工作效率,也可以减少作业人员接触恶劣环境对身体的危害。巷道支护采用固定式支撑结构和锚杆支护方案,支护材料选取了强度和耐腐蚀性能较高的复合材料,使得巷道有了更高的承载能力和稳定性。
然而,在实施过程中也出现了一些问题和挑战。首先,由于采煤是一项重体力劳动,长时间、大强度的作业容易导致工人身体健康问题。其次,煤矿会产生大量的废弃物和废水,如果环境保护不到位,就会对当地环境产生负面影响。最后,矿工作业面最容易出现意外事故,因此需要严格遵守安全规定,采取适当的安全措施,降低工人工作风险。
要解决这些问题,需要针对性的完善和改进。可以通过引进先进的自动化、智能化设备,来降低工作量和劳动强度,保护工人身体健康。同时,注重环境保护,合理利用资源,采取科学的治理措施来降低环境影响。并且,煤矿企业需要注重人员培训和安全意识提高,通过加强监控措施和完善规章制度,提高矿工意识到风险和安全措施的重要性,全面提升矿井的安全管理水平。
六、结论
巷道掘进与支护技术是煤矿采矿工程的重要环节。正确选取和实施巷道掘进与支护技术措施,不仅可以提高生产效率和降低资源浪费,还能够保障生产安全和环境保护。在实施巷道掘进与支护技术中,需要严格按照工程设计方案进行,兼顾巷道周围岩层的现场变化情况,实时调整和优化工程措施。同时,在工程实践中,还需要结合科学技术、环保安全、管理精细的原则,发挥团队合作和创新意识,提高应变能力和技能水平,从而实现巷道掘进与支护技术的最佳应用效果。
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