王樹民
摘 要:煤礦企業(yè)作為我國的一項資源型企業(yè),在開采地下的煤炭資源的時候,井下作業(yè)是其中一重點內(nèi)容。在井下作業(yè)的過程中,做好井下巷道的掘進支護工作,提升支護的效果,才能保證煤礦業(yè)的生產(chǎn)安全,提高施工的質(zhì)量,才能促進我國煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文主要敘述井下巷道掘進支護技術(shù)的現(xiàn)狀,對影響支護效果的因素進行分析解決,并對該項技術(shù)進行相關(guān)的探討。
關(guān)鍵詞:煤礦產(chǎn)業(yè);巷道掘進;支護技術(shù)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.023
0 引言
在煤礦的開采井下作業(yè)的時候,通常先是用特定的方法將巖體和煤礦破碎,來形成巷道空間來方便作業(yè),然后還要對其進行一定的支護工作,這就叫做掘進施工。在對巷道進行挖掘之前做好一定的計劃,才能對煤礦資源進行充分的開采。在掘進的時候合理施工才能最大限度的保證施工的安全,加快掘進的速度,提高效益。隨著開采的深度不斷的加深,地質(zhì)也越來越復(fù)雜,我們需要加大掘進巷道的支護力度,所以錨網(wǎng)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在開采工作中。
1 關(guān)于錨網(wǎng)巷道掘進技術(shù)的基本原理
錨網(wǎng)巷道的支護技術(shù)在開采的過程中最重要的一個作用就是能夠控制錨網(wǎng)固定區(qū)圍巖的離層和裂紋變形等。所以在支護工作的開展中,錨網(wǎng)支護技術(shù)能夠使錨固區(qū)的巖石受到的壓力沒有很大的變化,能夠最大程度的減小巖石的拉伸力,最大程度的保持巖石的完整性,從而避免圍巖受到很大的破壞,提高了圍巖的穩(wěn)定性。
在支護工作中,錨網(wǎng)支護技術(shù)最重要的一點就是其剛度,因為錨網(wǎng)支護技術(shù)的好壞主要取決于其預(yù)應(yīng)力的固定,而固定預(yù)應(yīng)力就要取決于煤礦巷道的圍巖的實際條件,最后才能在讓圍巖擁有高預(yù)應(yīng)力的同時,有很高的圍巖強度。另外,錨支護技術(shù)預(yù)應(yīng)力的擴散也會在一定程度上對支護效果產(chǎn)生影響。一般說來錨網(wǎng)的預(yù)應(yīng)力上下浮動范圍是比較小的,所以在進行井下施工的過程中需要用到金屬帶、鋼帶等等的輔助部件,這些輔助構(gòu)件可以把預(yù)應(yīng)力進行分散,因此這些輔助部件在錨網(wǎng)巷道支護技術(shù)中起著至關(guān)重要的作用。
2 巷道掘進支護技術(shù)的現(xiàn)狀
掘進和回采是整個煤礦開采技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),采掘技術(shù)和裝備的水平直接影響到煤礦的效率和安全性。所以高效的機械化和支護技術(shù)是保證開采效率和安全的必要的條件,同樣也是巷道掘進支護技術(shù)的前進方向。
目前國內(nèi)外的比較先進的掘進技術(shù)包括各種各樣的掘錨機以及許多的新技術(shù)和新工藝,但是還是沒能有效的解決掘進的超前支護作業(yè)的問題,對掘進的效率有很大的約束。在掘進機的開采率不高的情況下,單單的增加掘進頭和提升掘進機的檔位是無法提高開采效率的。比較傳統(tǒng)的掘進和支護技術(shù)有很大的安全隱患。
錨網(wǎng)支護的巷道掘進工作面受到了施工空間的約束,目前的超前支護主要是四種不同形式:第一種,把活動的鉤環(huán)掛在頂網(wǎng)上來配合圓鋼管;第二種,焊接在頂部的鋼筋帶上兩個矩形方框,在把圓鋼環(huán)穿在其中隨掘進前移;第三種,機載式的超前支護;第四種,一種專業(yè)的超前支護支架。前面兩種根據(jù)頂板的不同來選擇單獨還是配合著使用,后面兩種依靠液壓系統(tǒng),操作方便但是費用高。
掘進工作中的支護技術(shù)是長期以來約束煤礦開采效率的一大難題,巷道進行掘進以后裸露出頂板,一旦沒有及時的進行支護,就很容易發(fā)生頂板掉落傷人。
3 超前支護技術(shù)的改進研究
(1)頂板部位依舊采用的是原先尺寸的圓鋼管,迎面的煤墻要加裝一種特制的護網(wǎng),該護網(wǎng)和超前支護的鋼管鉸接。超前支護的圓鋼管和頂錨桿也進行連接,采用特制成插銷式的懸吊固定卡,這樣可以方便移動。超前支護圓鋼管和煤墻的護網(wǎng)用撐桿固定,這樣就能更加的吃力。另外在超前支護鋼管的后面裝上用于固定的鉤,來防止鋼管因護網(wǎng)受力而滑動。在護網(wǎng)的下端加裝固定小鉤,護網(wǎng)就不需要頻繁的進行摘掛,在機組出煤之前將護網(wǎng)掛在鋼管上。
(2)超前支護鋼管的前端50毫米處加裝掛鉤,掛鉤采用合適尺寸的鋼筋制作,開口朝鋼管的前面,方便掛護網(wǎng)。在鋼管離前端大概800毫米處加裝四個定位銷,連接護網(wǎng)的撐桿,定位銷采用鋼管制作,其互相之間間距為100毫米。最后在鋼管的后端加裝帶鏈的小鉤。
(3)超前支護的懸吊卡要用8毫米上的鋼板制作,在其頂部焊接螺母和頂錨桿進行固定連接,兩側(cè)打三個孔,使用銷封口用鋼管穿插。
(4)護網(wǎng)部分的骨架為鋼管制作的矩形方框,內(nèi)部再由鋼管縱橫分割為6個小的矩形方框。矩形方框的下邊加裝焊接兩個帶鏈的小鉤。在中部焊接兩個活動的撐桿,撐桿前端有直鉤,與超前支護桿的四個定位框進行連接。
在使用的過程中,其改進過程中涉及的各部位的加裝都必須要焊接牢固,焊縫處一定要均勻飽滿,才能保證其效率和安全性。上面提到的迎面煤墻護網(wǎng)需要專用的銷連接,合為一體,緊貼巷道的迎面煤墻。懸吊卡的螺母一定要擰滿,并且緊隨超前支護鋼管進行移動。護網(wǎng)的撐桿和鋼管的定位處要有效連接,不能夠發(fā)生脫鉤的現(xiàn)象。
4 結(jié)束語
煤礦巷道的掘進技術(shù)和錨網(wǎng)支護技術(shù)在世界上都被廣泛的應(yīng)用,這樣能夠在很大程度上縮短井下建設(shè)時間。不僅僅能夠減小時間,還能減少投入,降低成本,提高煤的出產(chǎn)率。以上的改進僅供參考實驗,還有很多不成熟的地方。支護技術(shù)的研究還需要加把勁,相關(guān)人員要積極對待,采取相應(yīng)措施來應(yīng)對,促進煤礦事業(yè)的進一步發(fā)展。