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采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

扶保强 吕荣强
  
安家(建筑与工程)
2022年35期
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摘要:随着我国社会的快速发展,对矿产需求不断增加,经过多年的开采,很多浅层的煤炭资源已经逐步被开发,现如今更多的煤矿开采都集中在深层,随着生产规模的不断扩大,其开采条件也越来越复杂,所以在开采过程中,对巷道掘进和支护的要求越来越严格,需要加大掘进和支护方式的力度,以此来实现煤矿开采的高效率,提高煤矿企业的经济效益。因此,本文重点探讨了采矿工程巷道掘进和支护技术要点。

关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用

引言

由于地质条件复杂多样,因此煤矿巷道掘进和支护技术的应用还存在有诸多缺陷与不足,如果不能及时采取措施予以优化,那么煤矿生产的安全性可能无法得到有效保证,而且还会导致大量煤炭资源浪费。合理应用掘进和支护技术,是提高采矿效率的重点。

1采矿工程巷道掘进技术的应用要点

1.1掘进技术分析

巷道掘进是采矿工作中不可或缺的内容之一,做好巷道掘进工作并采取有效措施对巷道进行支护,可以减少安全事故发生频率,提高采煤质量效果,巷道掘进以机械掘进和大断面连续掘进两种模式,这两种方式在具体的应用前,都需要先做好勘察作业,保证所选择的掘进技术与实际情况一致。同时,不同掘进技术应用过程中所关注的重点有所不同,技术应用期间要做到实事求是。机械化掘进技术在应用时对于供电系统、运输线路等均提出了较高的要求,如果供电不稳定,设备可能无法正常运行或者是运行不稳定,因此影响掘进效果。大断面连续型掘进技术,在应用时存在有现场情况比较复杂的特点,需要科学规划掘进支护方案。

1.2地质勘察

地质环境的变化,将会对煤矿开采工作的有序实施产生巨大的影响,为了更好的提升开采质量和效率,应当做好地质环境勘察,以便提前对地质变化予以应对,做好预防及控制工作,对现有的巷道掘进以及支护技术方案予以优化调整。

1.3瓦斯排放控制

巷道掘进施工期间,瓦斯问题一直都是影响掘进的关键所在,如果瓦斯排放不当引发爆炸,那么将会带来巨大的事故灾害。因此在巷道掘进前还需要加强对瓦斯排放的管理,施工前工作人员应当对掘进工作面进行排查分析,明确巷道内瓦斯浓度,设置实时监测设备对瓦斯浓度进行不间断的监督管理,规避各类事故。同时,对于部分瓦斯容易聚集的区域,必须要提高排查力度,如果发生瓦斯泄漏,要第一时间安排工作人员撤离,并采取措施稀释瓦斯,避免爆炸事故发生,做好通风工作。

1.4巷道防尘通风

巷道掘进施工期间将会产生大量粉尘,粉尘过量堆积将会影响巷道内空气质量,而且还会对采矿人员的呼吸系统产生损害。因此,在巷道掘进期间,做好防尘通风工作就显得极为有必要了,这样可以更好的优化巷道掘进质量。巷道开采面中,通风装置的安装可以依靠机械设备或者是自然通风两种方式完成,但是在通风时需要确定好位置,否则的话巷道通风要求达不到,也会影响防尘效果,巷道掘进质量依然难以有效保障。如在清除灰尘时,工作人员可以采用真空吸尘器吸收灰尘,加强对隧道温湿度的关注度以便有效解决问题。

2采矿工程巷道支护技术的应用要点

2.1落实好预留煤柱工作

在巷道支护中预留煤柱支护技术的应用十分频繁,该项支护技术的主要应用原理在于都将巷道上下煤柱适当预留,以减轻巷道的支撑压力。在具体应用时,许多对煤矿巷道环境进行勘察,因为其并非是任何巷道都可以运用的,一般来说,在上区段为运输平巷,下区段为回风平巷的巷道运用该项技术可以取得不错的效果,能够有效提升巷道的稳定性,并保证通风顺畅,但是在其他类型巷道则不适合应用该项技术。当然,该项支护技术的应用也并非是毫无缺点的,首先该技术对于成本要求比较高,其次该项技术在应用时所涉及到的技术工艺复杂,如果技术人员综合能力差,也会影响技术效果发挥。所以说,要重点解决相关问题,保证技术的有效应用。

2.2落实可伸缩支架支护

可伸缩支架在巷道掘进支护中应用,可以提升巷道的荷载能力,在应用可伸缩支架技术时,需要科学选择可伸缩支架设备,如果支架设备的质量不佳,承载能力小,那么就会对巷道掘进的安全性产生干扰和影响。为了保证可伸缩支架效用达到预期效果,可以先对支架的应用进行试验,在试验环节分析支架应用存在哪些问题和不足,然后及时的解决问题,保证支护状态达到最佳水平。

2.3落实好锚杆锚索支护

锚杆、锚索支护是煤矿巷道掘进中使用频率最高的支护技术之一,该技术的优势在于可以有效的提升围岩结构稳定性,而且支护技术简单,对技术人员操作水平要求不高。锚杆支护在不同应用阶段的目标追求存在一定差异,应用初期主要是为了避免巷道内岩体掉落,防止围岩结构扩大;后期则是为了有效稳定岩层,保证支护机构的完整性以及岩体的安全性,减少各类事故的发生。

2.4落实好型钢支护

采矿工程中也会应用型钢支护法,比较常用的型钢为工字钢和U型钢,多用于对椭圆形、圆形以及半圆形巷道的支护,其可以防止复杂地形掘进工作面偏移的现象发生,更好的维护巷道稳定性。型钢支护的优势表现在可以借助型钢自身的比较强的抗拉、抗压以及抗剪能力等,使得巷道内纵向截面的承载能力,掘进阻力因此大幅度降低,地形变化对巷道掘进所产生的影响和干扰降低。在型钢支护过程中,还应当认识到型钢断面结构参数容易受到多种因素的影响和干扰,如抗弯截面模量就是一大因素。因此,在选择矿用型钢支护的时候,还应当注意科学合理的选择支护型钢的几何形状,否则的话支护效果可能也无法达到预期要求。

3采矿工程巷道掘进和支护技术优化策略

3.1科学选择掘进设备

采矿工程中巷道掘进以及支护技术应用将会直接对后期的采矿工作产生干扰和影响,而要控制好巷道掘进和支护技术的质量效果,掘进设备的选择至关重要。在选择掘进设备时,工作人员应当做好巷道勘察工作,结合巷道的实际情况以及施工方案,分析应用何种类型的掘进设备最为合适。巷道掘进时既要保证连续作业的质量,还应当保证作业的安全性,比如说镶嵌式组合的应用,可以更好的对设备进行维修拆卸,这样的话设备的稳定性将会更好提升,掘进作业可以更好的实施。

3.2做好支护管理

为了更好的保证巷道掘进的安全性,落实好支护管理就显得极为有必要了,要及时的结合巷道实际情况对支护结构进行改善和优化。比如说,可以想办法加强支护网的刚度,针对支护薄弱环节运用锚梁支护。同时加强对螺母精准性的控制,根据锚杆的大小选配螺母,优化支护结构的抵抗性能,避免因为外界应力发生变化导致支护效用降低。在支护时要加强掘进的动态管控,明确巷道支护是否达到了标准要求,对于容易发生问题的区域要进一步提高管理力度,最大限度的维护结构的安全性与整体性。此外,巷道支护所选用的材料也至关重要,如果巷道支护材料质量不达标,也会影响支护效果,所以说在支护期间针对一些特殊材料,必须要加强管控,做好抽样检查工作,确定材料质量合格之后才能投入使用。

结束语

总的来说,采矿工程落实期间科学合理的选用巷道掘进和支护技术,科学对施工方案予以规划,是保证采矿作业安全的基础所在。巷道掘进与支护技术应用过程中,应当结合实际情况开展各项施工工作,保证一应工作的科学有序实施。

参考文献

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[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):33.

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