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        復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術的應用研究

        2015-08-15 00:52:57
        城市地理 2015年18期
        關鍵詞:掘進機圍巖安全性

        (太原理工大學,山西 太原 030024)(中煤平朔井東煤業(yè)有限公司,山西 朔州 036000)

        一、引言

        根據綜合采煤技術的使用情況來看,合理運用炮采、錨網等來完成支護操作,并對采煤工藝技術進行優(yōu)化,對于提高采礦掘進效率有著重要影響。因此,對復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術的應用有比較全面的了解,才能更好的提高煤礦掘進過程的安全性,最終提高煤礦掘進的綜合效益。

        二、復雜地質條件下煤礦地質的基本情況

        某煤礦掘進區(qū)是有著較長年限的老礦區(qū),但其有著多種斷層、礦井地壓也比較大,因此,該煤礦掘進區(qū)的地質條件非常復雜,有著典型的高應力、深部礦井特征。在煤礦掘進深度不斷加大的過程中,礦區(qū)各個煤層的頂板巖性出現非常明顯的變化,致使起拱圍巖的應力呈現逐步上升趨勢,并且,該礦井的頂底板、煤層都比較松軟,使得其出現變形比較明顯的情況,大大提高巷道支護的難度。根據該煤礦掘進區(qū)域的整體情況來看,其巷道出現的斷層情況比較復雜,需要采取合適的掘進支護技術,并結合相應的煤礦掘進設備,才能降低煤礦掘進過程的危險性,最終獲得較好的煤礦掘進效果。

        三、復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術難點

        (一)合理確定普通掘進機和綜合掘進機之間的界限

        通常情況下,普通掘進機、綜合掘進機的臨界點與巷道的長度有著直接聯系,必須根據實際情況來選擇最合適的型號,才能確保普通掘進機和綜合掘進機的有效利用。一般工作面的施工長度在低于300米的情況下,可以合理使用普通掘進機,而在高于300米的施工長度的情況下,則可以使用綜合掘進機,對于提高施工工藝的合理性有著重要作用。由此可見,掘進機的合理采用可以大大減少生產時間,從而提高掘進工藝的技術水平,是保障煤礦工程施工進度的重要基礎。

        (二)綜合掘進機的正確選型

        在采用綜合掘進機時,必須根據煤礦掘進的實際正確選型,才能避免煤礦掘進過程出現各種危險。在實踐過程中,需要從機身機構緊湊程度、綜合掘進機體積、機器截割強度、運行效率、巷道斷截面、機器設備維修量和配件供應等多個方面來確定,是提高綜合掘進機有效利用率的重要保障。

        (三)截齒的合理確定

        為了延長綜合掘進機的使用壽命,截齒的合理確定占據著非常重要的地位,需要從耐磨強度、長度和硬度等幾個方面考慮,才能保證煤礦掘進機的截割速度,從而降低截齒的受損程度。在實際施工過程中,如果遇到巖石硬度比綜合掘進機截齒切割能力強的情況,則應選擇爆破的方式來完成煤礦掘進,不能使用機械設備強行切割,以避免機械設備被損壞情況出現,最終保證煤礦掘進的安全性和施工進度。

        (四)臨時支護、開門轉為技術

        在合理應用綜合掘進機的時候,需要對綜合掘進機的液壓系統(tǒng)進行全面分析,保證液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和定開機時的閉鎖設置情況,才能更好的完成煤礦掘進作業(yè)。通常情況下,采用的支護技術是綜合掘進機的機載液壓鎖,可以有效降低煤礦掘進工程的工作強度,最終提高煤礦掘進過程的可靠性和安全性。隨著煤礦掘進工程的不斷施工,某些情況下需要進行自行開門施工工藝技術的創(chuàng)新,才能有效降低工作難度,是掘進工作零爆破得以實現的重要基礎。例如:在正對著開門方向使用掘進機時,其跟隨的運輸量有40噸,距離有100米左右,必須采用爆破方式來開門,才能確保煤礦掘進的安全性,最終保障煤礦掘進工程順利施工。

        (五)施工管理、綜合掘進機系統(tǒng)問題

        在實際施工過程中,先進、科學的施工管理機制,可以有效提高組織管理技術水平,最終保障施工的高效率。例如:合理運用彎皮帶運輸技術,保持小角度連續(xù)拐彎時與大角度長距離拐彎掘進的角度為26度,則可以提高皮帶的工作效率,并保證作業(yè)過程的連續(xù)性,最終加快煤礦掘進速率。

        四、復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術的實際應用

        (一)錨網支護的退后臥底法應用

        根據該煤礦掘進區(qū)的情況可知,斷層的頂板比較完整,上部和下部的距離在低于2.5米的情況下,因此,合理應用支護技術進圍巖,需要及時后退掘進機、臥底前進,才能確保斷層巷道中低部的高度、安全性與施工要求完全相符,以達到增強圍巖穩(wěn)定性的目的,最終保障煤礦掘進過程的安全性。

        (二)錨網支護的直接破頂法應用

        通常情況下,這個掘進方使用掘進將斷層的頂部直接破除,以保留穩(wěn)定性較強的頂板圍巖,并使用錨網索對圍巖進行支護。因此,頂板的巖石強度一般不超過5,上部和下部的距離一般不超過2米,并且,支護支護難度比較大的情況下,則可以采用直接破頂的方法來解決煤礦掘進過程的支護問題。

        (三)錨桿臨時支護加U型鋼方法的應用

        在落差較大的斷層中,其圍巖很容易破碎,致使垮塌現象出現,因此,采用U型鋼架來完成固定支護操作,并結合臨時錨桿支護、超前支護一起使用,將錨桿傾斜度控制在45度,可以有效增強支護效果,最終避免頂板破落情況出現。

        結束語

        綜上所述,煤礦掘進支護技術的合理應用,可以大大提高復雜地質條件下煤礦掘進的安全性,并提高煤礦開采的效率,對于減少安全事故發(fā)生率有著重要影響。因此,在實際作業(yè)過程中,根據煤礦掘進的數據情況,選擇最合適的煤礦掘進支護技術,是保障采礦人員生命安全的重要途徑。

        [1]馮斌.復雜地質條件下深基坑安全管理研究[J].山西建筑,2015,13:236-238.

        [2]郝鵬.淺析煤礦掘進支護中存在的問題與應對措施 [J].知識經濟,2015,09:100.

        [3]劉超軍.煤礦掘進支護發(fā)展要求及支護難題應對策略探析 [J].科技視界,2015,15:251+291.

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