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        傾斜煤層掘進支護技術(shù)及回采技術(shù)分析

        2018-10-19 18:51:44康來興
        智富時代 2018年9期

        康來興

        【摘 要】煤炭資源是我國的重要資源,煤礦開采技術(shù)的不斷深入使得煤礦的掘進技術(shù)成為井下作業(yè)的關(guān)鍵,面對激烈的市場競爭,作業(yè)的技術(shù)要求越來越高,煤礦想要在激烈的競爭中取得經(jīng)濟效益,就需要在煤礦開采過程中不斷的提升掘進巷道支護和回采技術(shù),先進的煤礦掘進及回采技術(shù)是保障井下安全作業(yè)的依靠。

        【關(guān)鍵詞】煤礦巷道;支護技術(shù);問題措施

        一、急傾斜煤層掘進巷道設(shè)計布置及回采中需要解決的關(guān)鍵問題

        (一)支柱防護問題

        急傾斜煤層在掘進、回采過程中,頂?shù)装逯ёo的作用至關(guān)重要,它不僅影響了施工的安全,而且決定了掘進及回采的速度和實際創(chuàng)造的經(jīng)濟效益。所以解決急傾斜煤層的掘進、回采過程中的作業(yè)支護結(jié)構(gòu)中存在的問題迫在眉睫。比如:巷道掘進過程中支護方式及掩護式支架的設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理,會嚴重影響礦井的安全及采掘接替。

        (二)人身安全問題

        在急傾斜煤層巷道掘進及工作面回采過程中存在著許多危險因數(shù)。如巷道支護設(shè)計式不合理、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、防沖裝置不完善、作業(yè)上方水害治理不到位、瓦斯治理不到位、頂?shù)装骞芾聿坏轿?、通風系統(tǒng)不暢通時可能會引起各種事故的發(fā)生,導致人民生命財產(chǎn)安全造成極為惡劣的影響,為了防止各類事故的發(fā)生,必須要采取一系列的安全技術(shù)措施防止各類事故的發(fā)生。

        二、急傾斜煤層的關(guān)鍵技術(shù)與應用

        (一)掩護式支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計

        經(jīng)過多年的技術(shù)改造,急傾斜工作面采用掩護式支架進行支護的回采技術(shù)已在多個省市產(chǎn)煤地區(qū)得到廣泛推廣,已成為急傾斜煤層回采的首要技術(shù)。因此掩護式支架結(jié)構(gòu)設(shè)計必須根據(jù)煤層厚度來進行設(shè)計,形狀為八字形,支架材料采用礦用11#工字;鋼絲繩采用2―5鋼絲繩,直徑22---43.5mm,鋼夾板和螺栓將鋼梁連城整體。適用M=1.3m ~1.6m,增加高度為0.3m~0.5m。

        (二)掩護式支架的安裝、調(diào)架

        偽傾斜柔性掩護支架采煤法,采面呈直線偽傾斜布置,沿走向推進,并用掩護式支架隔離采空區(qū),工人在掩護式支架下采煤。在組織回采前必須對采面進行支護,首先將回風平巷擴寬至煤層頂?shù)装澹谏铣隹谇胺降装彘_挖地溝,寬度不小于0.8。相關(guān)準備完善后再將掩護式支架全部運至回風平巷,在回風巷工作面上出口前方15米處開始往采面安裝,直至安裝到采面下出口為止。在掩護式支架安裝過程中必須將其采面調(diào)成偽傾斜工作面,傾斜角度為25度至30度。在正常回采過程中要在回風巷安設(shè)支架,安設(shè)的支架長度必須超過上出口8至10米。在調(diào)整支架時必須待將頂煤柱放落或放炮崩落,并將冒好的矸石墊成以后,即可調(diào)整支架下放,由水平狀態(tài)調(diào)整至斜下放成25度至30度。

        (三)急傾煤層防沖裝置技術(shù)

        在急傾斜煤層中進行回采時,需要防止?jié)L煤矸傷人事故的發(fā)生。 因此,在傾角較大的情況下,需要在過渡架前梁部分安裝擋矸簾,同時要在下出口處打密集掛網(wǎng)。這樣做的目的在于,如果工作面煤矸石竄下時能夠起一定的緩沖作用。更為重要的是,能夠有效降低煤矸的下落速度,如果落點超過了預期的范圍,最后下出口部分的密集掛網(wǎng)還能起到阻擋的作用。

        (四)急傾斜采煤工作面回風巷上方水害防治技術(shù)

        為了解決急傾斜煤層的采煤安全問題,需要對工作面回風巷上方的水害進行預防和治理。首先要將上一采面運輸機施工情況準確地繪制在采掘工程平面圖上,然后根據(jù)實際情況編制探放水設(shè)計和施工安全技術(shù)措施并貫徹落實。

        (五)急傾斜采煤工作面的瓦斯防治技術(shù)

        回采急傾斜煤層工作面瓦斯治理方法主要是根據(jù)礦井瓦斯地質(zhì)圖中相關(guān)參數(shù)、煤層賦存狀況、采掘布置情況、保護層回采情況等綜合考慮。若在未回采保護層的情況下必須施工頂?shù)装逋咚钩榉畔?,在兩層煤層中間施工瓦斯抽放巷道,瓦斯巷內(nèi)施工穿層瓦斯抽放鉆孔,利用高負壓瓦斯抽放泵對掘進巷道及回采煤層瓦斯進行預抽,這樣可以防治在掘進期間發(fā)生煤與瓦斯突出事故。

        三、煤礦掘進支護中存在的問題和地質(zhì)條件分析

        我國煤礦開采范圍和深度逐漸增加,掘進支護技術(shù)就成為回采過程中的關(guān)鍵,面對井下變化多樣的巷道布置在支護和掘進方面仍然存在一些問題:目前巷道的掘進技術(shù)大多數(shù)采用傳統(tǒng)的掘進技術(shù),回采周期長,回采設(shè)備陳舊,為提高井下作業(yè)的安全可靠,巷道逐漸向煤巷轉(zhuǎn)型,既可以充分發(fā)揮大型設(shè)備的作業(yè)效率,也可以由傳統(tǒng)的拱形工作面向矩形工作面轉(zhuǎn)變,但轉(zhuǎn)型后對回采巷道提出更高的要求,因此巷道掘進只有不斷的改進才能滿足回采的需求。

        根據(jù)掘進支護技術(shù)的實際操作情況,選擇合理的回采技術(shù),在地質(zhì)條件特定區(qū)域,煤礦回采的區(qū)域環(huán)境較差,多數(shù)處于地質(zhì)條件惡劣的環(huán)境下,多斷層,井下地應力強,煤層內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,水文環(huán)境較差。掘進支護在回采過程中有很多難點,頂板的圍巖呈現(xiàn)升高態(tài)勢,復雜多變的斷層,特別是在薄弱煤層管理難度較大,這就增加了煤礦企業(yè)的支護技術(shù)和回采技術(shù)要求。

        四、煤礦回采掘進巷道支護技術(shù)的關(guān)鍵

        對煤礦回采而言,主要的回采方式是綜采和炮采;炮采主要是在長壁工作面中執(zhí)行,主要過程是破煤、裝煤、運煤和支護技術(shù),炮采工作面設(shè)備安裝簡單,鉆研技術(shù)采用煤電鉆,在各種復雜的環(huán)境下都可以使用,但炮采工作對頂板的管理不是非常完善,頂板事故多大,安全系數(shù)較低,因此在采取炮采時要注意爆破落煤要增加炮眼的個數(shù),采用機械裝煤可以堅強施工人員的強度,炮眼的封堵使用黃泥、水泡泥,防止出現(xiàn)打筒的現(xiàn)象,加強對作業(yè)人員操作流程的培訓,現(xiàn)場工程質(zhì)量的監(jiān)管,方可保障施工安全。

        綜采工藝是煤礦綜合機械化回采主要技術(shù),即爆破、裝運、支護等工序均已實現(xiàn)機械化,被廣泛的應用于煤礦中,多數(shù)應用于煤層穩(wěn)定且頂板堅硬的煤層,該技術(shù)具有安全系數(shù)高、產(chǎn)量高、勞動強度低和機械化程度高的優(yōu)點,但對綜采工作面投入大、無法保障煤質(zhì)的裝備和回撤,因此在綜采作業(yè)時要考慮煤層傾角的大小,綜采工作面地質(zhì)帶的構(gòu)造問題和綜采工作面安裝及回撤的作業(yè)技術(shù)。

        處于復雜地質(zhì)條件下的煤礦巷道回采的關(guān)鍵是綜合合理的分析該區(qū)域的實際地質(zhì)情況,特別是對地下的復雜多變的地質(zhì)條件,合理的布置巷道,在巷道回采時要注意發(fā)生不穩(wěn)定圍巖的現(xiàn)象,也就是通常所說的對巷道的破碎巖石進行的支護技術(shù),該技術(shù)的關(guān)鍵是為了保障周圍的圍巖不受破壞,保障安全生產(chǎn)。

        五、結(jié)束語

        我國急傾斜煤層分布廣泛,大多數(shù)是由于復雜的地質(zhì)條件而產(chǎn)生。要想安全高效地對急傾斜煤層進行回采,不僅需要對回采技術(shù)進行革新,而且需要具有針對性的現(xiàn)場安全的管理措施。只有這樣施工人員的生命財產(chǎn)才能得到保證,資源才能得到有效的利用。本文主要針對傾斜煤層回采過程的支護和掘進技術(shù)進行簡單的分析總結(jié),提出支護的關(guān)鍵點,選擇適合的回采方式和支護方式,是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障,是提高企業(yè)安全管理及經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。

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