摘 要:我國(guó)能源的開采與有效利用是十分重要的,而在大多數(shù)開采過程中主要在井下進(jìn)行施工作業(yè)。為了保證井下掘進(jìn)的安全就要加強(qiáng)礦井巷道的掘進(jìn)支護(hù),利用更科學(xué)合理的支護(hù)技術(shù)措施對(duì)礦井下施工安全做出全面提升,保證井下開采工作有序的進(jìn)行。本文對(duì)巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行充分研究,并提出相關(guān)的建設(shè)意見,希望對(duì)今后的工作開展起到一定的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:巷道掘進(jìn);支護(hù)技術(shù);研究
中國(guó)的礦產(chǎn)資源普遍埋藏較深,大部分需要深部鉆井開采。巷道施工是實(shí)現(xiàn)礦井開采的重要途徑。為此,巷道掘進(jìn)及其有效合理支護(hù),這是礦山工程技術(shù)人員應(yīng)該重視的問題。巷道掘進(jìn)是在規(guī)定的區(qū)域應(yīng)用一些技術(shù)方法破碎區(qū)域內(nèi)的巖體或礦石進(jìn)行掘進(jìn),開拓出一定的工作空間,稱為巷道。巷道因?yàn)榈V壓的作用力容易發(fā)生變形和破壞,要保證巷道的安全穩(wěn)定性,就應(yīng)該采取一定措施對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)。在礦山開采過程中,掘進(jìn)和支護(hù)是礦山生產(chǎn)的兩個(gè)中心環(huán)節(jié)。掘進(jìn)的過程極易受地質(zhì)條件、施工設(shè)備和支護(hù)技術(shù)的影響。巷道空間應(yīng)以周圍煤層或者巖體為基礎(chǔ),并輔以支護(hù)巷道空間為礦產(chǎn)開采和運(yùn)輸提供有效的條件。因此,本文主要介紹了隧道施工方法和注意事項(xiàng),以及分析了巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)的影響因素。
1 對(duì)當(dāng)下主要應(yīng)用的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析
1.1 巖石支護(hù)技術(shù)的簡(jiǎn)要概述
這種技術(shù)手段往往采用被動(dòng)支護(hù)的方式進(jìn)行應(yīng)用,其中最典型的代表就是棚式金屬支護(hù)模式應(yīng)用。利用金屬框架對(duì)巖石巷道周圍結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位的加固,這樣能對(duì)延時(shí)產(chǎn)生的壓力進(jìn)行有效的降低。這種支護(hù)方式在臨時(shí)應(yīng)用上起到較大的作用,但隨著時(shí)間的推移往往會(huì)產(chǎn)生一定的隱患。
1.2 巖石加固支護(hù)技術(shù)的簡(jiǎn)要概述
此項(xiàng)技術(shù)在具體實(shí)施過程中往往以主動(dòng)支護(hù)的形式存在,最典型的操作模式就是毛桿支護(hù)應(yīng)用。這種支護(hù)模式經(jīng)過在工程施工中不斷發(fā)展已經(jīng)日趨成熟,保證巖石內(nèi)部巷道力度加大,不僅能對(duì)巖石表面起到一定的支護(hù)保護(hù)作用,同時(shí)更好的防止巖石產(chǎn)生一定的滑坡事故,更好地降低巖石產(chǎn)生的緩沖力。
2 對(duì)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析
2.1 具體的防范意識(shí)還不夠充分
一些礦山開采企業(yè)對(duì)自身的經(jīng)濟(jì)利益過于看重,做任何事情都過于急功近利,只是一味的追求開采過程中能產(chǎn)生良好的產(chǎn)量,對(duì)具體的安全防護(hù)應(yīng)用往往不夠到位。同時(shí)資金投入力度不夠充分,在具體的支護(hù)保護(hù)方面得不到有效的資金支持,在進(jìn)行掘進(jìn)工作中無法做出有效的支護(hù)措施應(yīng)用,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)整個(gè)支護(hù)評(píng)估過程中也不夠全面,容易在進(jìn)行下一步開采實(shí)施過程中產(chǎn)生安全事故。
2.2 技術(shù)人員沒有展現(xiàn)出更專業(yè)的技術(shù)素養(yǎng)
在具體的支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程中相關(guān)的企業(yè)不能提供更加全面的專家人員,使整體的技術(shù)應(yīng)用過于落后。同時(shí)相關(guān)企業(yè)也沒有配備更加完善的技術(shù)人員,對(duì)整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)無法進(jìn)行全面的勘查檢驗(yàn)。一些企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)人員對(duì)自身的現(xiàn)狀過于滿足,對(duì)自身的專業(yè)素質(zhì)沒有提出更高的要求標(biāo)準(zhǔn),減緩了進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。同時(shí)相關(guān)的企業(yè)之間也不能進(jìn)行全面的溝通與交流,根本無法保證對(duì)自身使用的設(shè)備進(jìn)行全面的更新。
3 礦井巷道施工及注意事項(xiàng)
目前礦山巷道多采用鉆孔爆破的施工方法。煤層巷道可采用多臺(tái)煤電鉆施工,施工過程中應(yīng)合理規(guī)劃巷道位置。在巖巷施工過程中,要注意施工方案和施工管理,在爆破過程中要選擇合適的爆破參數(shù),主要包括鉆孔深度、裝藥形式和鉆孔傾斜角。合理安排爆破、裝巖和支護(hù)三者之間的關(guān)系,有利于實(shí)現(xiàn)巷道的快速掘進(jìn)。在巷道施工時(shí),鉆孔應(yīng)充分考慮煤層的開采厚度,然后布置好孔與孔之間的間隙。在平面掘進(jìn)施工圖中,工程師應(yīng)合理設(shè)計(jì)炮眼的位置和參數(shù)。同時(shí),根據(jù)掘進(jìn)巷道的實(shí)際情況選擇合理的炮孔,定位時(shí)應(yīng)遵循一定的原則。相比之下,煤層比巖層更軟,隧道掘進(jìn)可采用單向切割法。在此過程中,射孔的深度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件確定。在巷道斷面較小的情況下,可采用復(fù)合掘進(jìn)。隨著掘進(jìn)的深入,當(dāng)遇到更深程度的炮孔時(shí)視具體情況而定。如果煤層中存在軟夾層,施工人員應(yīng)先在軟煤層中進(jìn)行掏槽。掏槽時(shí)一般要安排三個(gè)60°到90°之間的傾斜角度。在巷道較窄的情況下,不需要使用炮眼輔助作業(yè)。鉆孔爆破法已成為煤礦巷道掘進(jìn)的一種重要方法,它可以實(shí)現(xiàn)資源的開發(fā)利用,并在此過程中把挖出的煤運(yùn)輸出去。裝煤是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作,ZMZ型裝煤機(jī)可以在現(xiàn)場(chǎng)施工中輔助作業(yè)。該裝載機(jī)采用履帶式行走方式運(yùn)輸煤炭,在礦山狹窄的環(huán)境中靈活機(jī)動(dòng),具有高效、可持續(xù)的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于掘進(jìn)工作面。
為了快速掘進(jìn),在施工過程中需要連續(xù)的碎煤和裝煤作業(yè)。這時(shí)需要使用掘進(jìn)機(jī),掘進(jìn)機(jī)具有安全高效的掘進(jìn)功能,可以實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)的連續(xù)作業(yè)。這種掘進(jìn)機(jī)通過配備的運(yùn)輸設(shè)備可形成高效的流水作業(yè),巷道的掘進(jìn)速度得到提高??傊?,巷道掘進(jìn)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程項(xiàng)目,施工前要對(duì)每個(gè)流程做好科學(xué)的規(guī)劃。在巷道空間開挖后,為了保證巷道的安全,需要采取有效的支護(hù)措施。目前,錨桿支護(hù)技術(shù)已成為巷道支護(hù)的主要手段,實(shí)踐證明,錨桿支護(hù)在采礦中的應(yīng)用有利于提高礦產(chǎn)的產(chǎn)量。
4 提高巷道支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的主要措施
4.1 施工企業(yè)一定要給予充足的重視
對(duì)于支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用一定要給予足夠的重視,加強(qiáng)施工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的思想理念轉(zhuǎn)變,對(duì)于施工支護(hù)起到的具體作用進(jìn)行不斷的重視,從而保證每個(gè)人員打破傳統(tǒng)觀念的束縛,這樣才能更有效的促進(jìn)支護(hù)改革措施的發(fā)展。對(duì)其還要給予充足的資金投入,只有資金充足的情況下才能保證相關(guān)的企業(yè)對(duì)每項(xiàng)決定進(jìn)行有效的支護(hù)施工。同時(shí)企業(yè)不斷加強(qiáng)投入力度,從而才能對(duì)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行全方位的改革發(fā)展。
4.2 對(duì)企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行強(qiáng)化管理,實(shí)行全面的培訓(xùn)管理
加強(qiáng)并鞏固有效的管理措施,能對(duì)整個(gè)支付技術(shù)改革與發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位的施工管理應(yīng)用,能對(duì)整個(gè)支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行全面的提升,同時(shí)對(duì)進(jìn)一步的支護(hù)技術(shù)改革發(fā)展也會(huì)起到一個(gè)決定性作用。此外,還要對(duì)人員進(jìn)行全方位的培訓(xùn)管理,使每個(gè)人員都能對(duì)支護(hù)的原理以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行全面的掌握,同時(shí)對(duì)新型的技術(shù)和工藝流程進(jìn)行全面推廣,使操作人員的技術(shù)水平能力得到全面提升,促進(jìn)支護(hù)技術(shù)的全面改革與發(fā)展。
4.3 遵循支護(hù)施工的主要原則
在較深的高應(yīng)力環(huán)境下進(jìn)行開挖施工后,往往在巖石表面以及周圍產(chǎn)生較大的變形區(qū)域,并且隨著開挖程度的加深,使這種區(qū)域不斷擴(kuò)大。同時(shí)這種擴(kuò)大量要與煤巷變形量呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。起初這種變形的速度相對(duì)較快,之后呈現(xiàn)一定衰減趨勢(shì)。然而在巷道頂部和底部因預(yù)應(yīng)力過于集中,產(chǎn)生滑移剪切裂縫的現(xiàn)象。所以,在支護(hù)方案應(yīng)用時(shí)一定要對(duì)此種現(xiàn)象進(jìn)行充分考慮。在具體應(yīng)用過程中可以允許巷道內(nèi)部的巖石產(chǎn)生一定的變形量,這種變形量的產(chǎn)生能對(duì)整個(gè)破壞力起到一定的控制作用,雖然在巖石的一部分表面產(chǎn)生一定的破碎,但對(duì)整個(gè)高應(yīng)力能進(jìn)行全面的釋放。這種方案的應(yīng)用能對(duì)整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)起到一定的保護(hù)作用,不必受到較大的變形預(yù)應(yīng)力,保證支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)揮應(yīng)有的承載能力。
綜上所述,在礦山開采過程中,確保巷道的掘進(jìn)速度是采礦工作面高產(chǎn)高效的有利于保證。掘進(jìn)速度的進(jìn)展情況,與諸多因素息息相關(guān),有必要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整改進(jìn)。巷道安全也是一個(gè)重要問題,巷道安全關(guān)系到整個(gè)礦山的安全生產(chǎn)工作。因此,必須采取有效措施對(duì)掘進(jìn)巷道進(jìn)行有效的支護(hù)。本文先介紹了巷道幾種掘進(jìn)方法,又對(duì)一些影響巷道支護(hù)效果的因素進(jìn)行分析,最后簡(jiǎn)要分析在實(shí)際應(yīng)用中錨桿支護(hù)應(yīng)注意的問題。
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作者簡(jiǎn)介:
姚坤(1989- ),男,2013年畢業(yè)于太原理工大學(xué),礦建助理工程師,主要從事煤礦安全生產(chǎn)管理工作。