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复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析

张连东
  
安家(建筑与工程)
2020年31期
延安市禾草沟二号煤矿有限公司 陕西 延安 716000

摘要:目前我们国家的经济发展速度变得越来越快,支持我们国家经济发展速度如此迅速的一个重要的资源就是煤矿资源,但是目前我们国家的煤矿掘进支护技术在发展的过程当中,仍然有一定的问题出现这些问题影响了我们国家煤矿行业的发展,因此在此篇文章当中就分析一下在复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术具体应用的情况,希望能够在日后的发展过程当中,为我们国家的煤矿行业发展提供更好的参考与支持。

关键词:复杂地质;煤矿掘进支护技术;应用分析

煤矿掘进这一工程技术决定着整个煤矿开采业能否正常的进行后续的步骤,而支护技术则是整个煤矿掘进工程的重要保证。再加上我国幅员辽阔、地质复杂,煤矿掘进支护技术更需要取得相应的进步以及改进,本文围绕着复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术这一主题展开。希望能为我国煤矿开采业带来相应的参考。

1 当前我国煤矿掘进支护技术的应用途径

众所周知,从古至今煤矿开采业就是一项危险系数较高的行业,即便当前的煤矿开采业也在不断的改进当中,但是在煤矿开采业当中,仍存在两项危害较为广泛并且比较容易发生的事故。第一点是煤矿爆炸事故,第二项事故则是煤矿发生坍塌事故。今天的课题主要围绕着第二项事故来展开。经过种种数据的分析,由于在煤矿掘进巷道工作当中对于支护工作开展得不全面,这一问题是煤矿巷道发生坍塌事故的主要因素。煤矿巷道的挖掘工作在整个煤矿开采业中是必不可少的,它处于矿井底部的位置,并且起着帮助通风、帮助排水以及运输传递等的作用,可见煤矿巷道的挖掘工作是必不可少的。而为了保证煤矿巷道减少发生坍塌事故的几率,就要保证相关的部门不断的提高煤矿掘进支护技术,将其更好的应用在煤矿巷道的掘进工作当中。

当前我国的煤矿掘进支护技术主要应用在对于整个煤矿巷道的支撑工作上,再加上随着科技水平的不断进步,煤矿掘进支护技术的掘进设备以及相关的掘进方式也在不断的发生改变。而当前最普遍的则是锚杆支护,锚杆支护作为最常用的支护手段能够在极大程度上起到对于整个煤矿巷道的支撑效果,再辅以专业的煤矿支护技术,使得整个煤矿巷道掘进以及煤矿开采工作的安全系数得以不断提升,同时也使得煤矿开采的工作更加的规范化、模式化,极大地减少了安全事故发生的几率。

2在复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术所要注意的重难点概述

以上分析了煤矿掘进支护技术在我国的应用,为了更好的了解煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用方法等相关的内容,我们对于复杂地质条件下,煤矿掘进支护技术开展所需要注意的重点及难点进行了研究以及分析,并且提炼了以下几点较为普遍性、并且具有实际意义的问题。

2.1由于地质结构的变化而造成的支护困难

我国是个幅员辽阔的大国,地质情况也较为复杂多变,再加上随着我国各地矿井的增多,地下的土质以及各种结构也在不断的变化当中。这样一来,会导致煤层的结构改变,以及顶板岩石的特性发生相应的变化。

由于地质结构的变化不仅仅是增加了支护技术的难度,还有可能导致由于不能够完全的掌握地质结构的变化而带来的施工方案设定的问题,从而对于整个煤矿开采工程造成了极大的安全隐患。

2.2前掘后修施工存在难点

前掘后修施工是整个煤矿巷道掘进过程中的一项重要的工作,但是这项工作存在着较大的难度,主要体现在容易造成岩层顶板的松动、底板的松软的情况,轻则会导致底板以及顶板的收缩,严重的甚至会导致出现顶板以及底板破裂的情况,这样一来对于整个煤矿掘进巷道的成型工作造成了极大的阻碍。

因此在前掘后修施工当中需要采用相应的技术,并且在施工当中密切的注意,一旦出现了问题,要及时的采取相应的修补方案,避免出现煤矿掘进巷道变形的情况,从而避免了煤矿掘进施工进度的影响。

3复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术分析

3.1掘进支护关键技术分析

a)设备选择。为保证复杂地质开采作业的安全性,需做好支护关键技术的研究。应合理地确定普通机与综掘机临界点问题,准确位置应根据矿内巷道的实际长度决定,而巷道长度则需根据煤矿开采作业中所选择的掘进设备进行确定。通常情况下,煤矿的掘进工作长度在300m内时,应用普通掘进设备,在工作长度超过300m时,则需使用综掘机开展作业,其目的在于保证开采作业的优势。在综掘机的选择中,还需充分考虑到综掘机的架构设计、生产效率、作业强度、设备配件供应、岩层强度等多种要素,另外需注意所选设备是否与巷道的作业面相适应;

b)截齿选择。选择适宜的截齿是煤矿掘进作业中的关键环节,截齿耐磨性直接影响着其适用性,因此需高度重视截齿耐磨性的选择。如果截齿的强度符合标准,能大大地推动开采工作的质量。

c)临时支护技术。选择临时支护技术时需高度注重其安全性,由于综掘机作业时使用的为液压系统,为保证该系统的稳定性运行,需合理应用临时支护的技术。根据作业经验,应用设备自身液压锁来进行临时性支护是最为理想的一种技术方式,这种支护技术能有效保证开采掘进工作的良好进行;

d)开门转为技术。煤矿掘进作业中,会遇到不可控的因素,尤其是涉及到技术操作的问题,更是十分棘手。以往的工作经验说明,为了保证作业效率,除了改进技术及施工流程之外,还应重点对掘进机设备进行创新和改造,优化掘进机开门施工方法,减少实际操作的难度和阻力,以此来减少爆破方式的应用次数。例如,需应用掘进机时,设备一般有40t的输入量,掘进机和设备之间就需要100m以上的高度差。另外,在实际操作中,应避免盲目应用穿凿放大原理,而是应选择爆破空间,在完成一系列的操作后再开展后续的作业,这样有利于保证工作效率;

e)综掘机配套技术。一般来说,在使用综掘机时,经常会出现各种各样的问题,这些问题是无法控制的,需进一步优化管理制度和体系,提高对问题的处理效率,减少问题对施工作业所造成的不利影响。施工前,管理人员应制定出一套行之有效的管理体系,能对施工过程提供一个明确的方向,明确施工中的重点和难点,确保施工作业可通过更加安全和科学的方式开展。

3.2 综掘锚网支护过断层技术研究

后退卧底技术主要应用于工作面断层出现下移的情况,如巷道的工作面断层超过3m,且矿内直接顶板的强度较大,则可利用锚网索支护方式,对围岩做好支护,提升巷道整体稳定性。作业时需将掘进设备向后移动约15m。另外,如果掘进机的工作坡面小于巷道坡度,则需在实际操作中,使用12°内的载体作为作业卧底,利用卧底后退,保证巷道内断层的各项作业指标符合支护施工标准。在卧底掘进至断层位置时,其顶部与断层上部顶板相贴合,则需使用锚杆支护的手段,做好断层面顶板的支撑。在矿内开采中使用后退卧底支护法时,对顶板的围岩产生的影响很小,能有效保证围岩整体结构的高度稳定性,从而取得良好的支护效果。

结束语

综上所述,煤矿掘进的支护技术是复杂地质环境下,煤矿开采作业得以有序、安全进行的重要保障。但是,在煤矿开采掘进技术的应用中,要结合煤矿作业矿井巷道的实际情况选择合适的仪器设备,采取合适的支护方式才能达到安全支护的效果。在以后的工作中,我们应该不断加强对煤矿掘进技术支护研究与实践,以进一步提高煤矿事业的发展速度。

参考文献

[1] 刘宇鹏.复杂地质条件下的巷道掘进支护技术浅析[J].内蒙古煤炭经济,2017(12):34+54.

[2]刘丽杰,煤矿采煤掘进工作中高强支护技术应用研究[J].能源与节能,2017(04):158-159.

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