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        煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在的問題及措施

        2016-10-29 16:11:02董光耀
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年19期
        關(guān)鍵詞:錨桿頂板巷道

        董光耀

        (國投新集能源股份有限公司,安徽 淮南 232110)

        煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在的問題及措施

        董光耀

        (國投新集能源股份有限公司,安徽 淮南 232110)

        隨著我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,煤礦開采深度不斷地加深,伴隨深入挖掘,煤礦開采在復(fù)雜地質(zhì)條件下需要克服各種各樣的地形問題,煤礦安全就成為社會關(guān)注的重點(diǎn)項(xiàng)目,而在煤礦作業(yè)環(huán)境中,巷道掘進(jìn)是事故高發(fā)作業(yè)工序,因此,煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在煤礦開采中起到關(guān)鍵作用,煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的穩(wěn)定性和安全性在現(xiàn)代煤礦發(fā)展中有不可忽視的作用,但是目前我國煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)存在較多問題,本文主要從煤礦實(shí)際情況出發(fā),結(jié)合本礦區(qū)巷道支護(hù)中存在的問題進(jìn)行分析,對煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的解決方案提出簡單分析。

        復(fù)雜地質(zhì);煤礦掘進(jìn);支護(hù)技術(shù);措施

        0 引言

        煤炭資源仍然是我國主要的能源材料,煤炭開采工作多數(shù)在地下進(jìn)行,隨著前部煤炭資源的日漸枯竭,深部開采已經(jīng)迫在眉睫,深入煤礦地下,首先需要大量的巷道,由于地下施工地質(zhì)條件差等問題,使得巷道在挖掘時(shí)會出現(xiàn)崩塌等危害,嚴(yán)重危害人員安全,為保障人員安全和生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行,巷道支護(hù)成為掘進(jìn)支護(hù)中不可或缺的一部分,巷道可以有效防止圍巖變形,本文主要是介紹巷道支護(hù)存在的問題和解決辦法。

        1 煤礦巷道支護(hù)的復(fù)雜地形分析和難點(diǎn)

        以某煤礦掘進(jìn)地區(qū)的地質(zhì)條件為例。在有悠久歷史的老礦區(qū),往往會出現(xiàn)斷層多和地質(zhì)條件不穩(wěn)定的情況,對安全生產(chǎn)和作業(yè)存在嚴(yán)重的威脅,在不斷推進(jìn)的開采中,頂板巖石的變化較為明顯,且頂板的煤層松軟,容易出現(xiàn)破碎情況,導(dǎo)致巷道掘進(jìn)中難以成形,前掘后修就成為巷道掘進(jìn)開采中常常遇到的問題,我國長期采用傳統(tǒng)掘進(jìn)技術(shù),無法與世界先進(jìn)的掘進(jìn)技術(shù)結(jié)合,增大了管理和技術(shù)上的難度,加上礦區(qū)設(shè)備破巖能力差,碰到硬度系數(shù)5以上的巖石往往會破壞設(shè)備,因此,根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)的巷道支護(hù)成為保障生產(chǎn)作業(yè)正常安全順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

        2 煤礦巷道支護(hù)存在的問題

        2.1 巷道支護(hù)方式的更替

        傳統(tǒng)支護(hù)設(shè)備需要進(jìn)行人工安裝,巷道開挖初期的圍巖處于零支護(hù)的狀態(tài),不僅增加了施工作業(yè)人員的危險(xiǎn),也形成了前掘后修的場面;加上傳統(tǒng)的巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)設(shè)備如硬水泥錨桿、鋼絲錨桿等支護(hù)設(shè)備在強(qiáng)度和剛度等特性上無法滿足深部巷道掘進(jìn)的施工,巷道布置與斷面形式的轉(zhuǎn)變也應(yīng)該根據(jù)巷道支護(hù)形式進(jìn)行調(diào)整,具有復(fù)雜多變地質(zhì)條件的深部開采,巷道支護(hù)方式也應(yīng)該隨之改進(jìn),根據(jù)企業(yè)采取人性化開采的要求,巷道支護(hù)技術(shù)存在的不足,巷道支護(hù)方式的更替存在一定的難度。

        2.2 不斷增加的開采難度

        開采速度的不斷增加,國內(nèi)大部分企業(yè)開始進(jìn)入深部開采,復(fù)雜多變的地形和高低壓力作用下的巷道圍巖增加了開采的難度,圍巖在斷層或高應(yīng)力影響下容易發(fā)生突變,這就對巷道的承載能力有更高的要求,傳統(tǒng)的支護(hù)承載能力較低,難以達(dá)到巷道支護(hù)的強(qiáng)度要求;巷道斷面由小斷面向大斷面轉(zhuǎn)型,不僅可以充分發(fā)揮大型機(jī)械的效率,而且滿足煤礦開采難的要求。

        2.3 巷道銜接和臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

        煤礦掘進(jìn)技術(shù)需要綜掘機(jī)的液壓系統(tǒng),要求液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定和閉鎖裝飾,在臨時(shí)采取的支護(hù)方式中常常采用綜掘機(jī)液壓鎖臨時(shí)進(jìn)行支護(hù),并利用創(chuàng)新的自行開門施工工藝技術(shù),減輕工作阻力;臨時(shí)支護(hù)中的綜掘機(jī)配套系統(tǒng)和施工管理存在一定的不足,運(yùn)用科學(xué)合理的先進(jìn)施工技術(shù),提高組織管理水平,達(dá)到高效率作業(yè)目的。

        現(xiàn)在煤礦開采采用多巷道布置,多巷道布置會出現(xiàn)巷道掘進(jìn)的銜接問題,為達(dá)到快速有效銜接,需要對礦井整體狀況做合理周全的設(shè)計(jì),例如巷道挖掘后相關(guān)設(shè)備的是否到位,工作面能否按時(shí)進(jìn)入生產(chǎn)階段,不良的設(shè)計(jì)和安排,會影響礦井整體效益。

        3 煤礦巷道支護(hù)的應(yīng)對措施

        礦井掘進(jìn)支護(hù)的現(xiàn)狀使得煤礦巷道改進(jìn)、煤礦支護(hù)方式和機(jī)械化程度等問題成為煤礦發(fā)展急需要解決的問題,根據(jù)我國礦井開采和建設(shè)的實(shí)際情況,提出安全性更高和高強(qiáng)力的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù),促進(jìn)煤礦井下作業(yè)的順利進(jìn)行。

        (1)傳統(tǒng)的支護(hù)方式無法滿足現(xiàn)代深度挖掘的需要,煤礦支護(hù)技術(shù)需要與時(shí)俱進(jìn)、根據(jù)實(shí)際需求引進(jìn)先進(jìn)支護(hù)技術(shù)和設(shè)備,傳統(tǒng)的支護(hù)系統(tǒng)不僅支護(hù)效率低下,還存在很大的安全隱患,因此需要提高管理技術(shù)水平,建立系統(tǒng)的管理技術(shù),從基礎(chǔ)上保證施工安全。

        (2)巷道掘進(jìn)支護(hù)注重臨時(shí)支護(hù)的效果,臨時(shí)支護(hù)應(yīng)用吊環(huán)式前探梁對支護(hù)體進(jìn)行加固,確保支護(hù)體能正常的控制圍巖,巷道采用的吊環(huán)式前探梁采用三根吊掛式前探支架,分別沿著巷道中線和兩側(cè)布設(shè),兩側(cè)和中間的前探梁保持1m左右的距離,為保證穩(wěn)定性,應(yīng)采用吊環(huán)加固,既保證整個(gè)巷道頂板在控制范圍內(nèi),也能通過吊環(huán)進(jìn)行固定;前探梁支架時(shí)應(yīng)在掘進(jìn)頭后方0.35以內(nèi),確保對巷道圍巖及時(shí)進(jìn)行控制,保障人員安全。

        (3)錨桿支護(hù)和單體液壓支護(hù)方式。單體液壓支護(hù)也是巷道支護(hù)方式的一種,采用單液壓支護(hù)可以與金屬用來鉸接頂梁,柱子應(yīng)該在頂梁的中心位置,當(dāng)井下進(jìn)行放炮作業(yè)時(shí),人員應(yīng)第一時(shí)間掛上頂梁,鋪好鋼筋網(wǎng),并在完成要求后保證金屬鉸接與單體液壓順著巷道形成三排的形狀,并按照一梁一柱的原則進(jìn)行支護(hù),并在頂梁的縫隙之間穿插小木棍,防止漏頂導(dǎo)致的施工困難。

        錨桿支護(hù)是普遍存在在巷道支護(hù)中的支護(hù)形式,該技術(shù)靈活性強(qiáng),可以適應(yīng)復(fù)雜多變的巷道,當(dāng)巷道原有的應(yīng)力平衡受到破壞,圍巖部分區(qū)域會出現(xiàn)集中頂板滑動(dòng)的狀態(tài),此時(shí)錨桿支護(hù)能有效的對圍巖進(jìn)行施壓,將頂板懸吊在深部穩(wěn)定的圍巖上,達(dá)到巷道支護(hù)的目的。在錨桿支護(hù)基礎(chǔ)上對圍巖進(jìn)行注漿加固能取得更好的支護(hù)效果,所注入的水泥漿液能改善錨桿支護(hù)的受力情況,提高錨桿的支護(hù)效果,減少變形影響,為后期支護(hù)施工打下基礎(chǔ)。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,面對日益增加的煤礦開采需求,傳統(tǒng)礦井掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)難以滿足全新掘進(jìn)技術(shù),需要采用先進(jìn)支護(hù)技術(shù)和設(shè)備,臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)的相互結(jié)合,相互彌補(bǔ)不同支護(hù)技術(shù)的不足,以錨桿支護(hù)為主要支護(hù)手段,加固圍巖的承受能力,為深部巷道的開采打下基礎(chǔ),保證人員安全和生產(chǎn)的順利穩(wěn)定進(jìn)行。

        [1]齊首靖.探討煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在問題及應(yīng)對措施[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2014(08).

        [2]肖強(qiáng).巷道掘進(jìn)支護(hù)中常見問題與應(yīng)對措施分析[J].能源與節(jié)能,2015(02).

        [3]陳遠(yuǎn)云.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2012(10).

        10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.027

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