辛永超
摘要:近幾年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度越來(lái)越快、越來(lái)越好,支撐著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力增長(zhǎng)的行業(yè)有很多,煤碳行業(yè)也在其中。但是,隨著煤礦開(kāi)采時(shí)間增加和開(kāi)采量增大,煤礦井下的深部開(kāi)采,開(kāi)采位置的采場(chǎng)條件越來(lái)越復(fù)雜,這些復(fù)雜的地質(zhì)條件對(duì)煤礦深部開(kāi)采產(chǎn)生了已經(jīng)嚴(yán)重地影響。為了保證安全、可靠、高效的開(kāi)采,將煤礦的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件進(jìn)行改革是必然的。本文就將針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行解析和改革。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)條件;煤礦;掘進(jìn)支護(hù)技術(shù);
目前為止,由于對(duì)于煤炭資源的大規(guī)模的開(kāi)采,多數(shù)的煤礦淺表層煤炭資源已經(jīng)被開(kāi)采枯竭殆盡,只能選擇向深部行挖掘開(kāi)采,伴隨著深部開(kāi)采的同時(shí),在煤礦的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)方面遇到了一些技術(shù)難題。煤礦開(kāi)采作業(yè)由于地下復(fù)雜的地質(zhì)條件,巷道在挖掘的過(guò)程中有可能會(huì)發(fā)生頂板冒頂事故、這會(huì)直接導(dǎo)致礦工的生命安全和煤炭正常開(kāi)采,為此研究和發(fā)展煤礦的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)是一種必然的趨勢(shì)。本文就將以一些常見(jiàn)的復(fù)雜地質(zhì)條件和實(shí)際支護(hù)情況,來(lái)研究煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,希望可以為煤礦行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份微薄的力量。
一、煤礦中掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
煤礦開(kāi)采時(shí)需要采礦工人和機(jī)械設(shè)備在巷道中進(jìn)行同時(shí)作業(yè),由于工藝的限制,導(dǎo)致其相較于其他行業(yè)具有更高的危險(xiǎn)性。在我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展初期時(shí),煤礦行業(yè)缺乏安全監(jiān)管,開(kāi)采非?;靵y,很多煤礦的安全措施不到位,無(wú)法對(duì)保證在巷道工作的工人安全,煤礦巷道坍塌等安全事故也時(shí)有發(fā)生。巷道,在整個(gè)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中有著必不可少的作用(運(yùn)輸、回風(fēng)、行人等)。因此,整個(gè)巷道的規(guī)格尺寸和安全穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)煤礦的生產(chǎn)效率有著極大的影響,必須采取安全可靠的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行保障,以保證其安全性和穩(wěn)定性。
但是,隨著表層煤炭資源不斷的被開(kāi)采,人類需要繼續(xù)開(kāi)采底層更深處的煤炭資源,煤礦深層化已經(jīng)成為了煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。煤礦深度的加深使得挖掘煤礦所面臨的地質(zhì)條件更加復(fù)雜、更加特殊,巷道的壓力也要隨之增加,這就對(duì)巷道的安全性有了更高的需求。為了保障煤礦的正常運(yùn)行,就需要克服這些復(fù)雜的地質(zhì)條件,就需要加強(qiáng)巷道的安全性,而想要達(dá)到這些目標(biāo),都需要掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展改革來(lái)提供安全保障。
現(xiàn)如今,我國(guó)的煤礦產(chǎn)業(yè)中,使用的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)大多都是錨桿支護(hù),這種支護(hù)手段在大部分的礦井條件中都具有很好的應(yīng)用效果,可以很好地保證巷道,乃至整個(gè)地下礦洞的安全。
二、復(fù)雜地質(zhì)條件下應(yīng)用煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的注意事項(xiàng)
2.1 選用合適的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行礦道的掘進(jìn)
隨著煤礦的深度不斷增加,挖掘礦道所面臨的地質(zhì)條件逐漸變得特殊并且復(fù)雜,需要工作人員根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)條件情況,來(lái)選用合適的機(jī)械設(shè)備,科學(xué)合理的使用掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。根據(jù)我國(guó)對(duì)于煤礦行業(yè)的規(guī)定,如果在巷道的長(zhǎng)度小于300m的情況下,工作人員可以使用普通的掘進(jìn)工藝進(jìn)行挖掘作業(yè);但是在巷道長(zhǎng)度大于300m時(shí),就需要換用綜掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)拓掘進(jìn)。也就是說(shuō),煤礦中的工作人員需要根據(jù)巷道的實(shí)際情況,來(lái)選用合適的煤礦掘進(jìn)開(kāi)采方法,并且要使用相對(duì)應(yīng)的挖掘技術(shù)與工藝。這樣,才可以做到將挖掘施工的工作效率最大化,保證工作人員的勞動(dòng)力和機(jī)械設(shè)備的作用。
2.2 在進(jìn)行煤礦的掘進(jìn)時(shí)使用合適的臨時(shí)支護(hù)設(shè)備
巷道掘進(jìn)的時(shí)候,不論炮掘或是綜掘機(jī)切割,切割完成后必然會(huì)有空頂情況,在施工永久支護(hù)之前必須使用臨時(shí)支護(hù),此時(shí)巷道頂板壓力大,支護(hù)強(qiáng)度弱。因此,選用一個(gè)合適的臨時(shí)支護(hù)設(shè)備,是對(duì)于安全工作的保證,沒(méi)有安全的進(jìn)尺是無(wú)效的。在一般的情況下,吊鏈?zhǔn)角疤搅褐ёo(hù)是多數(shù)煤礦的常見(jiàn)臨時(shí)支護(hù),在布置兩側(cè)前探梁時(shí),要根據(jù)整個(gè)巷道中線的距離來(lái)布置中間位置的前探梁,在布置兩側(cè)的前探梁時(shí),要根據(jù)中間位置兩側(cè)的1m-1.2m位置布置,并且要預(yù)留幾個(gè)固定點(diǎn)便于前探梁固定。
三、在復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
3.1 穿過(guò)斷層錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)
在復(fù)雜的地質(zhì)條件下使用穿越斷層貓網(wǎng)支護(hù)技術(shù)主要可以使用兩種方法:直接破頂法和后退拉底法。
直接破頂法是指利用掘進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,對(duì)巷道頂部進(jìn)行切割和爆破。倘若頂部的巖層比較堅(jiān)固,就予以保留,并用錨索和錨桿及金屬網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的加固;倘若巖層不能達(dá)到相應(yīng)的要求,就需要利用架棚和噴漿支護(hù)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理和加固。
后退拉底法主要是用于巷道出現(xiàn)的斷層時(shí)煤層下降時(shí)使用,在掘進(jìn)的過(guò)程中,先對(duì)巷道底部的進(jìn)行切割或者爆破,可以使得整體巷道的坡度降低,揭露煤層厚能夠使得巷道坡度變化不大,保證巷道正常使用。
3.2 起坡臥底和頂煤放炮技術(shù)
在巷道掘進(jìn)過(guò)程中,出現(xiàn)斷層地質(zhì)條件變化后,會(huì)導(dǎo)致煤層上下移動(dòng)。為了解決這類問(wèn)題,可以通過(guò)起坡臥底和頂煤放炮技術(shù)相結(jié)合的方式。起坡臥底的方法適用于巷道斷層為0.7m以下,再加上坡度較小的情況下;而用炮進(jìn)行爆破的方式適用于斷層上下高度差過(guò)大的情況中。這兩種方法可以有效地提升出現(xiàn)斷層位置巷道的安全性。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,如今我國(guó)的發(fā)展對(duì)于煤炭資源的需求十分巨大,為了獲取更多的資源,煤礦開(kāi)采深度不斷增加,伴隨而來(lái)的就是沖擊地壓危險(xiǎn)系數(shù)的增加。因此煤礦開(kāi)采施工作業(yè)的安全性及施工效率在很大程度上都受到巷道掘進(jìn)支護(hù)效果影響,因此在巷道掘進(jìn)支護(hù)作業(yè)時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件及巷道壓力影響來(lái)科學(xué)、合理、有效的選擇支護(hù)形式和提高支護(hù)質(zhì)量,最大程度上保證巷道的安全性和穩(wěn)定性。,以便為煤礦安全高產(chǎn)、高效奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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