陳勝明 卓軍
摘要:近年來,我國(guó)的科技技術(shù)及機(jī)械化程度迅猛發(fā)展,煤礦掘進(jìn)支護(hù)在煤礦開采中的應(yīng)用越來越廣泛,備受煤礦企業(yè)和采煤施工人員的重視。面激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),作業(yè)的技術(shù)要求越來越高,煤礦想要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中取得經(jīng)濟(jì)效益就需要在煤礦開采過程中不斷的提升開采技術(shù)和水平,煤礦開采技術(shù)是保障井下安全作業(yè)的依靠,掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的發(fā)展對(duì)水平則是保障作業(yè)人員人身安全和提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵,掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)也越來越多的受到企業(yè)的重視,但井下惡劣的作業(yè)環(huán)境和高應(yīng)力作用導(dǎo)致巷道出現(xiàn)的圍巖支護(hù)困難的情況,我國(guó)的煤礦掘進(jìn)技術(shù)仍然存在諸多問題,本文主要根據(jù)目前巷道掘進(jìn)或開采過程中遇到的主要問題進(jìn)行分析總結(jié)。
關(guān)鍵詞:煤礦巷道;支護(hù)技術(shù);問題措施;選擇
煤礦行業(yè)的發(fā)展對(duì)我們每一個(gè)人的生活都有深遠(yuǎn)影響,很多行業(yè)的發(fā)展都離不開煤礦的支持,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快,對(duì)煤礦也有更大的需求量。對(duì)我國(guó)煤礦開采行業(yè)進(jìn)行分析,其條件都相對(duì)惡劣,地質(zhì)情況極為復(fù)雜,這樣不利的自然環(huán)境讓煤礦開采具有更大的難度,這就需要更先進(jìn)的技術(shù)以及更嚴(yán)格的管理與之配套。在掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的操作上,要符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,讓圍巖的穩(wěn)定得到保障,讓煤礦開采工作順利進(jìn)行,提高工作人員的安全系數(shù)。只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新才能讓煤礦行業(yè)有更廣闊的發(fā)展前景,對(duì)先進(jìn)的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行探索,在加快煤礦掘進(jìn)的同時(shí),促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。
1 煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在的問題和地質(zhì)條件分析
要對(duì)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)實(shí)際的運(yùn)作情況進(jìn)行充分的分析,需要選擇地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行具體的實(shí)例分析,對(duì)煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用上的研究。
(1)我國(guó)煤礦開采范圍和深度逐漸增加,掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)就成為開采過程中的關(guān)鍵,面對(duì)井下變化多樣的巷道布置在支護(hù)和掘進(jìn)方面仍然存在一些問題:目前巷道的掘進(jìn)技術(shù)大多數(shù)采用傳統(tǒng)的掘進(jìn)技術(shù),開采周期長(zhǎng),開采設(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(duì)回采巷道提出更高的要求,因此巷道掘進(jìn)只有不斷的改進(jìn)才能滿足開采的需求;加上我國(guó)煤礦的支護(hù)技術(shù)落后,礦井內(nèi)的掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備存在強(qiáng)度低的缺陷,所采用的支護(hù)技術(shù)多為傳統(tǒng)的錨固技術(shù),技術(shù)落后且支護(hù)不穩(wěn)定,增加勞動(dòng)成本,因此不僅會(huì)降低作業(yè)效率,也存在安全隱患。
(2)根據(jù)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的實(shí)際操作情況,選擇合理的開采技術(shù),在地質(zhì)條件特定區(qū)域,煤礦開采的區(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,井下高應(yīng)力強(qiáng),煤層內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,水文環(huán)境較差。掘進(jìn)支護(hù)在開采過程中有很多難點(diǎn),頂板的圍巖呈現(xiàn)升高態(tài)勢(shì),復(fù)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(hù)技術(shù)和開采技術(shù)要求。
2 煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵
對(duì)于復(fù)雜程度較高的地質(zhì)來說,在煤礦開采技術(shù)上最關(guān)鍵的就是要綜合考慮實(shí)際地質(zhì)狀況,進(jìn)行合理分析。在對(duì)地下礦藏進(jìn)行開采的時(shí)候,對(duì)巷道的布置必須要科學(xué)合理,在進(jìn)行巷道開鑿的時(shí)候要注意其數(shù)量,如果發(fā)生圍巖不穩(wěn)定的現(xiàn)象,那么支護(hù)工作必須進(jìn)行。我們通常把這項(xiàng)工作叫為井巷工程,也叫做井巷掘進(jìn)與支護(hù)工作。從本質(zhì)上來說,井巷掘進(jìn)與支護(hù)就是對(duì)巖石進(jìn)行破碎,從而得到必需的井巷空間,它的目的是保證井巷周圍的巖石不受到破壞,從而保證生產(chǎn)安的安全進(jìn)行。
(1)對(duì)煤礦開采而言,主要的開采方式是綜采和炮采;炮采主要是在長(zhǎng)壁工作面中執(zhí)行,主要過程是破煤、裝煤、運(yùn)煤和支護(hù)技術(shù),炮采工作面設(shè)備安裝簡(jiǎn)單,鉆研技術(shù)采用煤電鉆,在各種復(fù)雜的環(huán)境下都可以使用,但炮采工作對(duì)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(shí)要注意爆破落煤要增加炮眼的個(gè)數(shù),采用機(jī)械裝煤可以堅(jiān)強(qiáng)施工人員的強(qiáng)度,炮眼的封堵使用水泡泥,防止出現(xiàn)打筒的現(xiàn)象,加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員操作流程的培訓(xùn),保障作業(yè)安全。
(2)綜采工藝是煤礦綜合機(jī)械化開采主要技術(shù),即爆破、裝運(yùn)、支護(hù)等工序均已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,被廣泛的應(yīng)用于煤礦中,多數(shù)應(yīng)用于煤層穩(wěn)定且頂板堅(jiān)硬的煤層,該技術(shù)具有安全系數(shù)高、產(chǎn)量高、勞動(dòng)強(qiáng)度低和機(jī)械化程度高的優(yōu)點(diǎn),但對(duì)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(shí)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收尾的作業(yè)技術(shù)。
(3)處于復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦巷道開采的關(guān)鍵是綜合合理的分析該區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)情況,特別是對(duì)地下的復(fù)雜多變的地質(zhì)條件,合理的布置巷道,在巷道開采時(shí)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(duì)巷道的破碎巖石進(jìn)行的支護(hù)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)。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件,可以合理科學(xué)的運(yùn)用掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù),提高勞動(dòng)效率,對(duì)圍巖有很好的承載作用,可以將圍巖和支護(hù)體組成一個(gè)整體,擴(kuò)大使用的范圍。臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在綜掘機(jī)的使用過程中,綜合考慮液態(tài)系統(tǒng),考慮其穩(wěn)定性和啟動(dòng)后的自動(dòng)封鎖裝置,如果可以講穩(wěn)定性和自動(dòng)封鎖裝置合起來解決,可以保障支護(hù)技術(shù)的順利開展;綜掘機(jī)施工過程中要有配套的管理制度,可以及時(shí)提高施工效率。
3 煤礦開采技術(shù)和掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的選擇
(1)煤礦掘進(jìn)技術(shù)是煤礦開采到結(jié)束的整個(gè)過程,大多數(shù)企業(yè)對(duì)開采過程中的掘進(jìn)技術(shù)重視度不夠,盡管掘進(jìn)技術(shù)多樣,但合理利用適合的掘進(jìn)技術(shù)才是提高效率的關(guān)鍵。目前我國(guó)煤礦常用的支護(hù)技術(shù)有金屬支護(hù)、噴漿支護(hù)、錨桿錨網(wǎng)支護(hù)和液壓支護(hù)技術(shù)等。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的選擇要根據(jù)煤礦井下作業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行,在巷道煤層穩(wěn)定的巖層且巷道變形較小,可以采用噴漿支護(hù)技術(shù);在煤層巷道穩(wěn)定,頂側(cè)壓力較小的巷道可以采用錨桿或錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù);在變形嚴(yán)重,穩(wěn)定性差的圍巖可以采用便于維護(hù)的U型鋼支護(hù)技術(shù),在選擇合理的支護(hù)技術(shù)時(shí)要區(qū)分綜掘機(jī)的使用范圍,結(jié)合巷道斷面的圍巖承載情況,完善煤礦掘進(jìn)的管理過程,提高開采效率。
(2)隨著開采技術(shù)的發(fā)展,常見的支護(hù)技術(shù)有直接破頂法、后退臥底法、臨時(shí)支護(hù)法等支護(hù)技術(shù),直接破頂法師利用掘進(jìn)機(jī)直接沖擊斷層的頂部,保留性能穩(wěn)定的圍巖,利用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)完成支護(hù)工程;后退臥底法適合在斷層落差較大的巷道,該方法可以提高巷道的穩(wěn)定性;在做臨時(shí)支護(hù)工作時(shí)如果斷層的落差較大,就容易發(fā)生圍巖破碎情況,最佳的支護(hù)方法就是U型鋼支護(hù)技術(shù),將U型剛和錨桿支護(hù)有機(jī)結(jié)合,提高巷道的穩(wěn)定和圍巖的堅(jiān)固性。
4 結(jié)束語
我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展的階段,煤礦開采成為衡量國(guó)家發(fā)展水平的重要標(biāo)志,我國(guó)煤炭資源豐富,但選擇合理科學(xué)的技術(shù)才能提高煤礦的開采效率和利用率,本文主要針對(duì)巷道開采過程的支護(hù)和掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析總結(jié),提出支護(hù)的關(guān)鍵點(diǎn),選擇適合的開采方式和支護(hù)方式,是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障,是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。
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