劉武林
摘 要:煤礦掘進技術(shù)是煤礦開采中的主要措施,掘進技術(shù)水平越來越多的受煤礦企業(yè)管理人員的重視,煤礦掘進支護技術(shù)具有安全性高和穩(wěn)定性高的特點,在開采中起到關(guān)鍵作用,在復雜地質(zhì)條件下的煤礦開采是影響開采進度的主要因素,地質(zhì)條件的好壞直接影響煤礦開采的效率,因此做好煤礦掘進支護技術(shù)是保障煤礦安全生產(chǎn)和預防事故發(fā)生的關(guān)鍵,但目前我國的煤礦開采過程中仍然存在支護困難的問題,針對具體問題提出相應(yīng)的措施,從掘進支護中存在的問題入手,對掘進支護技術(shù)進行簡單介紹。
關(guān)鍵詞:煤礦掘進支護;問題;措施;復雜地質(zhì)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.067
0 引言
就我國而言,從目前煤炭資源分布情況看,煤礦開采多數(shù)向更加集中深入的方向發(fā)展,深入地下的開采會增加開采的難度,在挖掘過程中會遇到復雜多變的地質(zhì)環(huán)境,對煤礦掘進的支護技術(shù)提出了更高的要求,井下復雜的地質(zhì)環(huán)境和條件增加了施工的危險,井下開采需要挖掘大量的巷道,一旦出現(xiàn)技術(shù)支持的問題,巷道會發(fā)生崩塌的危險,因此復雜地質(zhì)條件下的掘進支護技術(shù),是煤礦開采的前提條件,為提高井下作業(yè)人員的安全可靠和井下作業(yè)的安全運行,目前煤礦企業(yè)開采采用的支護手段為直接破頂法或錨桿臨時支護等方法,利用錨桿支護技術(shù)可以提高煤礦掘進的效率,在復雜地質(zhì)條件下運用掘進支護技術(shù)可以有效的提高煤礦的工作效率,保障井下作業(yè)人員的安全,預防或減少事故的發(fā)生。
1 煤礦掘進支護中存在的問題
(1)傳統(tǒng)的支護設(shè)備通過人工安裝完成操作,巷道挖掘初期圍巖處于無支護防御的狀態(tài),對井下作業(yè)人員的人身安全造成一定的威脅,傳統(tǒng)巷道的掘進支護技術(shù)在強度和剛度上無法滿足深入巷道的作業(yè),因此巷道的支護方式也隨之改變,巷道支護技術(shù)存在一定的不足,巷道支護方式更替存在難度。我國煤礦巷道對煤礦挖掘技術(shù)提出更高的要求,巷道工作面轉(zhuǎn)型主要為充分發(fā)揮大型設(shè)備的作業(yè)效率,解決傳統(tǒng)巷道回采困難的問題,巷道的性質(zhì)逐漸由巖巷向煤巷轉(zhuǎn)型,煤礦巷道的斷面逐漸由傳統(tǒng)的拱形向矩形轉(zhuǎn)型,提高了煤礦開采的安全可靠性,增強了斷面的利用效率;巷道由傳統(tǒng)單巷道向多巷道轉(zhuǎn)型不僅保障了作業(yè)人員的生命安全更加滿足了巷道通風系統(tǒng)的改進,提高了開采的效率。
(2)大部分煤礦企業(yè)深入巷道內(nèi)部開采,復雜多變的地形增加了開采的難度,圍巖受高應(yīng)力影響容易發(fā)生彎曲變形等變化,這對巷道的承載能力提出較高的要求,但傳統(tǒng)的巷道無法滿足多變的支護強度,這就要求作業(yè)巷道逐漸向大斷面轉(zhuǎn)變,提高設(shè)備的利用效率。在支護技術(shù)中,臨時支護技術(shù)在綜掘機配套和施工管理等方面存在一定的差距,現(xiàn)代的煤礦開采多采用多巷道布置設(shè)計,要提前了解礦井的整體狀況,查看巷道挖掘后設(shè)備的到位情況、設(shè)計的安排等,運用科學合理的技術(shù)設(shè)計,提高井下的管理能力和工作效率。
(3)我國煤礦巷道支護強度處于低強度的狀態(tài),采用管縫型的錨桿和端部錨固錨桿等,這種支護方式存在較多的不足,煤礦開采規(guī)模大對掘進機的使用要求也逐漸提高,企業(yè)目前采用的巷道掘進機多為懸臂式掘進機,施工人員在井下實行空頂作業(yè),大大降低了作業(yè)效率,還會事故發(fā)生的危險,這就要求企業(yè)重視機械化程度的提高,結(jié)合現(xiàn)代科技,及時更新支護設(shè)備。
2 掘進支護技術(shù)及主要措施
(1)主要的掘進技術(shù)。煤礦掘進支護技術(shù)以錨網(wǎng)支護為主,開采過程中根據(jù)實際操作情況也可以選擇直接破頂法或錨桿臨時支護等技術(shù)。
直接破頂法通過利用掘進支護設(shè)備的作用留下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定部分的圍巖,拆除斷頂頂部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的部分,再用錨網(wǎng)支護進行支護,直接破頂法多適用于斷層較多或坡度較大的巷道掘進中,錨網(wǎng)鎖可以增強工作面和巷道的穩(wěn)定性,頂板圍巖的硬度控制在2M左右可以進行錨網(wǎng)鎖支護,但當巖層硬度較高時可以采用退后臥底法進行支護,在掘進作業(yè)過程中,掘進機保持后退狀態(tài),可以滿足巷道內(nèi)對穩(wěn)定性的要求,是保障斷層完整性和提高圍巖結(jié)構(gòu)的安全技術(shù)。礦井機械水平的提高,多數(shù)機械設(shè)備中都具有臨時支護的功能,綜掘機自身的液壓系統(tǒng)可以將自身穩(wěn)定與液壓穩(wěn)定結(jié)合在一起,利用機身的液壓鎖進行臨時支護,可以提高支護的安全和可靠性。
錨桿支護技術(shù)廣泛應(yīng)用于巷道的支護中,具有操作靈活,安裝簡單的特點,巷道原有的應(yīng)力受到破壞后,圍巖頂部會出現(xiàn)滑動情況,此時錨桿支護可以有效進行加固,達到穩(wěn)定圍巖的作用,減少變形為后期施工奠定基礎(chǔ)。
(2)礦井掘進支護對煤礦開采和建設(shè)提出更高的要求,在巷道改進、支護方式和機械化程度等方面都需要改進,煤礦按照自身的實際開采情況,只有提出更高和更強硬的掘進支護技術(shù),才能促進煤礦井下作業(yè)的安全進行。
1)井下采用的支護方式無法滿足深入開展的掘進,支護需要根據(jù)自身實際情況引進先進的支護技術(shù)和設(shè)備,提高技術(shù)管理水平,建立系統(tǒng)的管理方式,為保障使用安全奠定基礎(chǔ)。巷道掘進支護技術(shù)的選擇,可以采用吊環(huán)式前探梁技術(shù)對支護體進行加固,吊環(huán)式前探梁采用三根吊環(huán)式前探梁支架,在巷道兩側(cè)1M左右的位置進行吊環(huán)加固,確保對巷道圍巖的控制,提高作業(yè)安全。
2)除了采用高效的支護技術(shù)外,企業(yè)要加強對機械設(shè)備的定期檢修和維護,開采前對設(shè)備進行維護,做好應(yīng)急措施,及時應(yīng)對可能發(fā)生的突發(fā)事故;企業(yè)要重視在專業(yè)知識和工作能力等方面的重要性,積極引導礦山職工學習先進知識,加強對一線人員的業(yè)務(wù)培訓,提高作業(yè)人員的整體素質(zhì),特別是業(yè)務(wù)知識和設(shè)備維護等方面的專業(yè)知識,促進企業(yè)共同發(fā)展。
3 結(jié)束語
煤礦開采過程中,井下復雜的地質(zhì)條件,對煤炭資源的開采造成一定的影響,特別受斷層、褶皺或低壓等地質(zhì)條件影響,容易造成圍巖的彎曲變形等安全事故,加上傳統(tǒng)的支護技術(shù)無法滿足深入開發(fā)的掘進要求,因此為開發(fā)全新的掘進支護技術(shù),煤礦企業(yè)要認識煤礦掘進支護過程中存在的問題,根據(jù)實際操作情況采取有效措施,遇到斷層或采空區(qū)等支護困難的區(qū)域可以采用注漿加固或錨索等支護方式加固,根據(jù)自身圍巖的實際情況選擇合適的支護方式,提高設(shè)備的利用效率,保障煤礦開采的順利進行。
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