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煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用研究

王昆
  
安家(建筑与工程)
2022年7期
黑龙江省龙煤矿山建设有限公司建井工程处 黑龙江省 鸡西市 158100

摘要:随着社会不断的进步,经济的不断发展,我国对能源的需求在逐渐增大,煤矿资源受到人们的关注,在实际开展煤矿采矿工作的过程中,为了提高采矿企业的综合效益,就需要将安全放在首要位置。在巷道掘进过程中,必须强化各项安全措施,为相关工序的顺利开展提供可靠的保障,同时,还需要科学合理使用支护技术,充分掌握技术特点,结合工程项目的实际情况以及具体的支护需要,分析支护类型,进一步提升采矿工程的安全性和质量。

关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护;应用

引言

随着综采自动化水平和技术的进步,我国的综采速度和效率显著提升。对于煤矿生产而言,除了关键的煤层开采外还包括有煤矿建设、回采巷道的掘进任务,而煤矿建设和回采巷道的掘进速度无法与综采速度相匹配。尤其是对于岩巷,由于岩层硬度较大、掘进设备自动化水平低以及技术落后等原因掘进效率远滞后于煤层的开采效率。因此,通过对掘进设备及技术的改进,应配套合理有效的支护方案提升巷道的掘进效率和最终的巷道成型质量

1煤矿掘进支护技术的重要意义

煤矿巷道掘进作业并不是随机进行的,而是在经过对煤矿的一系列勘测以及了解后,依据具体施工情况制定科学合理的工作计划进行的作业。并且煤矿巷道掘进在煤矿开采过程中是极其重要的一个环节,其工作过程繁杂还拥有一定的条理性,这就在很大程度上提高了施工人员的作业难度。就作业过程而言,就是将煤矿开采过程中的岩石以及煤矿进行爆破处理,形成作业所必需的巷道场所,再开展后期的支护作业。而煤矿巷道掘进的手段有很多种,并且挖掘方式的灵活性本质上决定了装置设备、操作要素的不确定性。煤矿开采属于高危行业,因此把握煤矿开采的安全问题是保障煤矿行业发展的重要内容。而煤矿掘进支护技术的真正目标便是确保煤矿开采的安全性,避免安全事故的发生,减少人员伤亡,这样才能有效为企业的发展提供动力。煤矿工程项目的施工环境往往较为艰难恶劣,且煤所在的位置一般较为复杂,这些都促使开采人员的工作环境越开越复杂,在如此不容乐观的煤矿开采情况下,支护技术的应用显得尤为重要。一方面支护技术在煤矿开采过程中,能有效保障井下环境的进一步改善,包括了煤矿的通风功能与排水功能,为煤矿开采工作的进一步开展奠定基础。另一方面,在巷道中运用支护技术的安全性与可靠性更高,煤矿掘进支护技术的成熟度也在不断提升,为煤矿的开采安全性提供了重要的保障。

2煤矿巷道掘进和支护技术的应用

2.1连续采煤机技术

由于不同区域的地质条件各不相同,有些采矿区域存在较大的断面,面对这种现象,就无法使用传统的掘进技术。为了合理规避断面对采矿工作造成的不良影响,就需要采用连续采煤机进行采矿作业,连续采煤机最大的特点在于其截割宽度大,能够满足在一种设备上集成多种工序,其相较于传统采煤工序步骤较少。在采用连续采煤机开展采煤工作时要严格把控每道工序,并且要重点关注断面的实际情况,以免发生危险事故。同时,可以分层掘进来实现连续采煤机在采煤工作中的应用,就是将采煤工作进行分层处理,分层进行掘进,这样能够更好的避免安全事故发生,提高采煤工作的工作进度与效率。

2.2锚杆支护技术

大量工程实践表明,锚杆支护技术在采矿工程掘进支护施工中得到了有效应用。该技术所带来的经济效益、社会效益已被社会公众认可,其优点具体体现在两个方面:一是投入成本低,二是施工过程中安全性较高。由于受到差异性性能、型号等因素的影响,锚杆支护技术在实际施工中所采用的支护形式具有多样性特点,使用频率较高的就是复合玻璃钢锚杆。玻璃钢具有较高的强度性能,杆体尺寸一般不超过0.26cm,还可以将其应用于钻孔施工中。再加上玻璃钢锚杆内端头通常以左旋麻花结构为主,在支护施工完成后,可以保证锚杆和岩石层面的应力处于一个相对平衡状态。另外,施工人员在安装锚杆时需要特别注意的一点是,在使用锚固剂对锚杆进行加固支护时,应严格规划好锚固剂的搅拌周期,保证锚固一次成功,避免二次修补,从而减少维修费用的投入。

2.3综合机械化掘进技术

综合机械化掘进技术在煤巷中的应用逐渐增加,很多煤矿采矿工程企业都会选择悬臂式掘进设备进行施工。在实际开采过程中,悬臂式掘进设备可与锚杆钻机、转载机等设备相互配合,提高工作效率。综合机械化掘进技术在煤巷的实际应用过程中,所选的掘进设备性能越好,则掘进效率越高。因此,悬臂式掘进设备得到了广泛的认可,不仅整合了资源,而且提高了工作效率。

3提高巷道掘进支护水平的技术对策

3.1选择合适的支护方法

不同类型的煤矿其巷道种类也不同,因此,用到的支护方法也不同。所以,对于顶板部分比较平整的巷道,施工作业的开展需要借助锚索、锚杆以及金属网进行连接,在此基础之上,再在棚顶位置实施永久性支护工作和喷浆操作,以便能够提高支护效果。煤矿掘进过程中软岩地质情况和巷道顶板破碎情况比较常见,一旦遇到这种情况,就需要在顶板位置注射催化剂和马力散共同混合的液体,同时要运用撞楔的方法进行超前支护,以此来提高顶棚的强度。此外,还有可能遇到经过断层带的情况,在这种地质条件下,支护工作的进行需要先确保断层地带破碎岩石的稳定性,通常用到的是在断层巷道中增加工字钢棚的方法,以此来大体上进行固定处理,之后再稳固碎岩地带,最后进行永久加固。

3.2加强资金的投入,完善掘进支护设备

企业发展过程中,经济效益是重要发展动力之一,首先企业需要加强对于巷道支护工作的重视,保障支护工作能够高效完成。而支护技术的更新与掘进设备的完善需要企业进一步的资金投入。只有加强投入,使得支护技术的材料更加坚实,同时减少低劣质材料以次充好,对设备的质量检测与定期维护,防止支护设备的偷工减料为企业的发展埋下安全隐患,才能使得企业的发展更加稳固。同时企业应当用创新的眼光去对待技术的更新,用国际视野积极学习市面上的新技术以及海外技术。例如美国研发的智能检测掘进支护设备,能够对支护设备进行智能监控,并且通过电脑操作,来对支护的角度、力度进行调整,能够减少人力投入,降低安全事故发生的概率,同时对支护相关数据的监控更加精准,进而完善支护设备的水准。

3.3提高对支护技术管理力度

煤矿企业责任人必须具备安全管理意识,科学合理运用安全技术。实际支护工作的进行,必须明确划分安全职责。为了能够最大限度保障支护作业的专业性,还需要为各部门配备专业的技术人员。顶板支护作业作为一项关键性的施工内容,为保障支护效果,就需要做好支护前期的勘测工作,在全面勘测煤层的存储情况、矿井的地质结构以及顶底板岩性的前提下开展支护工作,这样一来才能够为支护工作的高效开展奠定良好的基础。

结语

综上所述,煤矿资源作为人类的重要资源之一,在开采过程中,要重视巷道掘进和支护技术,在保障工作人员生命安全的前提下,提高煤矿采矿工程的作业效率。在实际采矿过程中,工作人员要结合现场的实际情况,选择合适的巷道掘进与支护技术,与此同时,还要加强使用现代化技术,促进煤矿企业的快速发展。

参考文献

[1]光立鑫.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].化工中间体,2020(11):106-107.

[2]王凤彬,牛宝其,姜峰.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用简析[J].内蒙古煤炭经济,2020,305(12):148-149.

[3]顾成,姬广湖.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].百科论坛电子杂志,2019(24):336.

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