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综采工作面过老巷技术实践

雷小庆
  
富网媒体号
2024年134期
中煤第一建设有限公司朔州分公司 山西省朔州市 036000

摘要:老巷存在是当前煤矿综采工作面推进中面临的巨大技术难题。本文针对老巷稳定性评估、支护技术优化以及工作面与老巷的相互影响等关键问题,介绍了在某矿区综采工作面过老巷的技术实践具体流程,包括前期准备、实施策略以及工作面推进与监测三个方向。前期通过精确勘探评估掌握了老巷结构状态,设计采用了创新的复合支护体系并引入先进监测技术。实践过程中,有序推进工作面,实时监控并及时调整支护策略。最终实现了安全高效过巷,取得了显著的经济和社会效益,积累了宝贵的技术经验。

关键词:综采工作面;老巷;支护技术;监测技术;技术实践

随着煤矿开采进入深部,老巷环境愈发恶劣,如何安全高效地推进工作面过老巷已经成为制约生产的瓶颈问题。面对严峻形势,在某矿区综采工作面进行了全面的技术攻关和实践探索,着力解决了老巷稳定性评估、支护优化以及监测预警等关键技术难题,取得了令人振奋的进展。本文将详细阐述这一技术实践的全过程,以期为同行提供有益借鉴。

1.项目背景及意义

煤炭作为我国能源结构的支柱,其重要性不言而喻。特别是特厚煤层的开采,不仅关乎国家能源供应的保障,更是一项技术上的重大挑战。南阳坡煤矿6号煤层作为典型的特厚煤层,其开采不仅考验着矿山的生产效率,更对煤炭资源的安全、绿色、高效开采提出了更高要求。由于历史开采活动,老巷道的存在给综采工作面的推进带来了诸多不确定性,如地质构造复杂、突水风险加大等,这不仅影响了煤炭的采出率,更增加了生产安全隐患。因此,通过优化综采工作面的设计,采用先进的过老巷技术,不仅能够提高煤炭的采出率,还能有效减少因老巷影响导致的生产安全事故,确保矿山的稳定运营。这一技术实践不仅是对特厚煤层开采技术的探索,更是对煤炭行业可持续发展战略的具体实施。先进的过老巷技术不仅能够最大限度地提高煤炭资源的利用率,还能够降低开采过程中的安全风险,减少对环境的影响,实现煤炭开采的绿色、高效、可持续发展。同时,这一技术的成功应用也为其他矿山的特厚煤层开采提供了宝贵经验,推动了煤炭行业技术进步,为我国能源安全做出了重要贡献。

2.综采工作面过老巷技术难点

2.1老巷稳定性评估

在综采工作面推进过程中,经常会遇到需要穿越老巷的情况,这一技术实践面临着诸多难点和挑战。老巷的稳定性评估是首要任务。由于老巷长时间闲置,其结构特征可能已发生变化,如顶板下沉、煤柱变形等,因此必须对老巷的结构特征进行详细分析,了解其当前状态,这是制定合理的穿越方案的基础。老巷围岩的力学特性研究也至关重要。通过实地观测和力学测试,可以全面了解老巷围岩的强度、变形特性以及可能的破坏模式。这些信息对于科学评估老巷的稳定性,制定穿越老巷的支护方案和施工措施至关重要,是确保工作面安全通过老巷的关键所在。

在实际操作中,通常会结合理论分析和现场监测数据,对老巷进行全面的稳定性评估,并制定相应的加固和支护措施。例如,在顶板下沉严重的区域,可能会采取注浆加固、增设锚杆等方式来提高围岩的稳定性,确保工作面安全通过。同时,还会对穿越老巷时的采掘工艺进行优化调整,如减小截割高度、降低推进速度等,以最大限度降低风险,确保生产安全。综采工作面过老巷技术实践需要综合考虑老巷的稳定性、围岩力学特性以及采掘工艺等多个因素,通过科学的评估和有效的措施,方能确保工作面安全高效地穿越老巷。

2.2综采工作面与老巷的相互影响

在综采工作面推进过程中,过老巷的技术实践是煤炭开采领域的一大挑战。老巷的存在不仅影响综采工作面的正常推进,更可能对矿井安全生产构成严重威胁,这需要高度重视并采取有效的技术措施。综采工作面在过老巷时,必须充分考虑工作面开采对老巷稳定性的影响。由于综采工作面的开采活动,特别是机械化放顶煤开采带来的强烈扰动,可能引发老巷的围岩失稳,甚至导致巷道坍塌。这不仅会影响工作面的正常生产进度,延误开采计划,还可能造成人员伤亡和设备损坏,给矿井安全生产带来巨大隐患。因此,必须提前对老巷进行全面探测和评估,了解其结构特征和稳定性状况,制定科学合理的支护加固方案,确保老巷在工作面推进过程中保持稳定。老巷本身也可能对综采工作面的安全生产构成威胁。老巷中可能残留有瓦斯等有害气体,若未进行充分处理,在综采工作面推进过程中可能突然释放,导致瓦斯爆炸等严重事故。此外,老巷的支护状况、积水情况等也可能对综采工作面的安全生产带来不利影响。为此,需要在过老巷前对其进行彻底的检测和处理,确保工作面通过时的安全。因此,在实际操作中,必须结合矿井的实际情况,采取科学合理的过老巷技术措施,确保综采工作面的安全高效推进。这包括提前对老巷进行探测和评估,制定详细的过巷方案,加强工作面的通风和瓦斯监测,及时处理老巷中的隐患,并做好应急预案等。只有这样,才能最大限度地降低风险,确保矿井安全生产,实现煤炭资源的高效开采利用。

2.3支护技术选择与优化

在综采工作面过老巷的技术实践中,技术难点主要集中在巷道稳定性控制上。老巷的存在往往伴随着围岩松动、应力重新分布等问题,这些因素都可能对综采工作面的安全高效推进构成严重威胁。因此,在支护技术的选择与优化上,必须充分考虑老巷的实际情况,制定科学合理的支护方案,确保巷道的长期稳定。支护方案的设计原则首先要确保巷道围岩的稳定性,防止顶板冒落和巷道变形。支护材料的选用与配置要兼顾经济性和安全性,选择强度高、耐久性好、适应性强的支护材料,如高强锚杆、金属网等,并根据老巷的实际情况合理配置支护参数,确保支护结构的可靠性。同时,支护方案还需要与采煤工艺相协调,确保支护工作不影响采煤进度,采煤作业也不对支护结构造成破坏。在综采工作面过老巷的实际操作中,需要通过实时监测巷道围岩变形和应力变化,及时调整支护参数和采煤工艺,动态优化支护方案。例如,在围岩松动严重的区域,可以适当增加锚杆密度或采用高强度支护材料;在应力集中区域,则需要加强支护强度,防止巷道变形。同时,还要根据监测数据调整采煤工艺,如减小采煤高度、降低推进速度等,以减小对巷道的扰动。

3.综采工作面过老巷技术实践

3.1前期准备

前期的准备工作对于确保整个过程的顺利实施至关重要。首先,需要对老巷进行全面而彻底的探测与评估,利用先进的探测技术如地质雷达、钻孔检测等手段,准确掌握老巷的位置、长度、宽度,以及周边围岩的稳定性状况。探测评估工作完成后,将根据所获取的数据,开展综采工作面的全面设计与规划。在设计过程中,将充分考虑老巷存在对开采作业的影响,合理布置开采顺序、选择适宜的采煤机械和支护设备,努力确保整个开采过程的安全性和高效性。同时,还将制定详细的应急预案,以便在遇到老巷变形、矿压集中等突发状况时,能够立即启动应急机制,采取相应的处理措施,将潜在风险降至最低。综采工作面过老巷的实际操作阶段,需严格按照事先制定的设计与规划执行。现场施工人员将时刻密切关注老巷区域的动态变化情况,一旦发现异常,立即启动应急预案。在应急小组的引领下,现场人员将第一时间采取补堵支护、加固维修等应急措施,确保整个开采过程始终保持在可控的安全状态。只有将前期准备、设计规划和现场实施三者贯穿始终,方能最大程度地降低风险,实现综采工作面高效而安全地过老巷的目标。

3.2实施策略

在现代煤矿开采实践中,综采工作面过老巷是一项艰巨而充满挑战的任务。老巷由于长期使用和岁月侵蚀,其围岩条件往往较为薄弱,稳定性较差,如果简单的忽视或直接开采,将极有可能引发严重的安全隐患。因此,在实际操作过程中,必须制定科学合理的加固与修复策略,全力确保巷道的安全性,为后续综采工作面的顺利推进奠定基础。针对老巷围岩松散、裂隙发育、强度较低等不利特点,采用锚杆支护加固是行之有效的主要手段。将根据现场勘测结果,选择适宜的锚杆类型和规格,并合理确定锚杆的间距和安装角度,通过钻孔、安装锚杆、注浆等一系列精细操作,将锚杆牢固地固定在围岩之中,形成一个稳固的支护体系。锚杆支护不仅能够大幅提升老巷的承载能力,还能够有效阻止围岩进一步变形破坏,为综采工作面的推进扫清道路。除了锚杆支护加固,还可采用注浆加固技术,进一步增强老巷的整体稳定性。注浆加固是通过在老巷围岩中注入特定配比的水泥砂浆等材料,填充围岩内部的裂隙、孔隙,增强围岩的整体性和抗压能力,从根本上提高老巷的承载力和抗变形能力。注浆加固需要精心设计施工参数,确保注浆压力、浆液配比等均能达到理想状态,发挥最大加固效果。加固修复工作是确保综采工作面过老巷安全的关键一环,但同时也需要兼顾工期和经济效益等现实因素,在保证质量的前提下,合理安排施工进度,优化各项操作,努力实现安全高效的目标。

3.3工作面推进与监测

在现代煤矿综采工作面的推进与监测过程中,实际操作的精细化程度直接决定了生产效率和安全水平的高低。在综采设备的选型与调试阶段,就对工作面的实际情况进行了全面评估,根据该工作面的具体地质条件、煤层厚度、硬度等因素,精心挑选了最为适宜的综采设备。并在设备投入使用前,进行了严格的调试,确保每一台设备在实际运行时都能够保持高效、稳定的工作状态。随着工作面的逐步推进,监测与调整工作变得愈加重要。广泛应用了先进的监测技术手段,对工作面顶板、底板、煤壁等关键部位实施实时在线监控,一旦发现异常情况,现场人员将立即做出反应,及时采取应对措施。与此同时,该工程还非常重视与现场操作人员的密切协作。通过定期的专业技能培训和实操演练,不断提升操作人员的专业素养和应变能力。一旦工作面出现突发状况,他们能够在第一时间内果断应对,将风险降至最低。通过技术人员和现场操作人员密切配合,紧密协作,共同努力,才能确保整个综采工作面安全高效地持续推进。

4.技术实践效果与经验总结

4.1技术实践效果

在煤矿开采技术不断创新的今天,矿区通过近期一系列先进技术的引入和管理措施的改革,取得了令人瞩目的成就。安全生产向来是煤矿开采的生命线。通过大规模更新采矿设备,引入先进的自动化控制系统和防护装置,有效降低了事故发生率,矿工的生命安全得到了更为有力的保障。与此同时,还加大了安全教育培训的力度,持续提升矿工的安全意识和操作技能,形成了安全生产的人机协同体系,为矿区的安全运营张开了一道坚实屏障。在提升煤炭采出率方面,大胆革新了传统的开采方式,采用了更为高效的采煤工艺和先进的采煤设备,使得煤炭的采出率得到大幅提高。这不仅直接增加了煤炭的产量,也极大地提高了矿产资源的利用率,有效避免了珍贵资源的浪费。经济效益和社会效益也随之大幅攀升。煤炭产量的提高和安全事故率的降低,有力控制了生产成本,使的经济效益持续增长。

5结论与展望

通过这次技术实践,不仅有效克服了综采工作面过老巷的重重阻碍,实现了安全高效开采,也为后续相关工作积累了宝贵的理论和实操经验。然而,老巷开采仍是一项艰巨的长期任务,需要不懈努力、持续创新。未来,矿业从业人员将进一步深化对老巷环境和支护机理的研究,优化监测预警体系,探索智能化作业模式,最终实现老巷开采的精细化管理,为矿区可持续发展贡献绵薄之力。

参考文献:

[1]武炎龙.综采工作面快速过老巷联合支护技术应用[J].江西煤炭科技,2023(04):97-99.

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