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煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术运用

时间:2022-02-10 16:09:59 | 作者:小编
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摘要:随着社会不断的进步,经济的不断发展,我国对能源的需求在逐渐增大。其中煤矿资源受到人们的关注,由于采矿工程的复杂性与危险性,对煤矿开采工作造成了较大的影响,人们对煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术有了更高的要求,在保证安全的前提下,合理选择巷道掘进和支护技术,提升煤矿资源的利用率,促进煤矿企业的快速发展。本文主要探究煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术影响因素以及具体应用。

关键词:煤矿资源;采矿工程;巷道掘进;支护技术

1煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术概述

1.1巷道掘进

煤矿采矿工程巷道掘进是将斜眼掏槽与直眼掏槽相结合进行施工,这种掘进技术被广泛应用于软岩夹层工程中,效果十分显著。煤矿采矿工程巷道掘进技术必须将掏槽角度控制在50°~90°之间,在掏槽面积较大时需增加辅助炮眼来满足采矿需求。在巷道掘进工程中应用最多的设备就是掘进机,如图1所示,掘进机的使用在很大程度上提高了煤矿工程的工作效率[1]。

1.2支护技术

在煤矿采矿工程中合理、科学的应用支护技术,不仅可以保障煤矿巷道的排水与通风系统正常工作,还可以保护工作人员的生命安全。假如在巷道掘进过程中没有使用支护技术,就有可能出现坍塌现象,给工作人员以及施工现场造成一定的危害,影响煤矿采矿工程的整体施工效果。所以,在煤矿采矿工程中要重视支护技术的应用[2]。

2煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的影响因素

2.1地应力

地应力对煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的影响在于岩体的位移方面。地应力增加时,岩体位移就会相应的变大,会导致支护工具变形或者塌方,进而影响到煤矿采矿工程的正常施工。因为地应力这个影响因素变化速度较慢,可以对其进行科学的勘测,所以对地应力因素可以有效的控制。

2.2地质条件

地质条件在煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术中必须予以重视。我国的地质条件非常复杂,在一些地区,其地质条件较为脆弱,勘测人员在实际勘测过程中较为困难,不容易勘测出完整参数,对煤矿采矿工程造成严重的影响。与此同时,地表下经常出现断层、地下水、岩石等情况,也会给煤矿施工带来一定的难度,影响其稳定性,最终威胁到工作人员的安全。因此,在煤矿采矿工程中应用巷道掘进和支护技术时,要注重地质条件,对地质复杂的环境进行全面分析,因地制宜[3]。

2.3围岩环境

勘测围岩环境既可以保证巷道环境的稳定,又能够保障工作人员的安全以及采矿工作的顺利进行。在正式采矿之前,勘测人员需要对岩石进行专业的勘查,了解围岩情况,修建适应围岩环境的巷道。假如围岩较为脆弱,那么意味着前方容易发生塌方,从而堵塞洞穴,对工作人员的生命安全造成危害。因此,在煤矿采矿工程巷道掘进过程中,必须注意地质的承载力,一旦发现围岩脆弱,就立刻采取锚杆技术,以增加围岩的强度。在应用支护技术过程中,也要重视围岩环境,围岩的硬度不同,所应用的支护力度也不同,采用材料与方法各不相同,需仔细分析合理选择。

3煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的实际应用

3.1锚注支护技术在软岩动压巷道的应用

软岩动压巷道工程比较复杂,为了保障煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术工作的顺利开展,工作人员在实际开采过程中,以锚杆支护技术为前提,通过使用注浆巩固技术来形成锚注支护技术,锚注支护技术的出现给煤矿采矿工程带来了极大的便利,既可以发挥注浆技术的特点,又可以发挥锚固技术的优势,通过注浆这种方式来完善软岩自身带有的性能,进而提高软岩强度。在实际采矿过程中,假如遇到软岩环境,那么就可以使用锚注支护技术来避免软岩破损现场的发生,提高岩石的硬度与稳定性,保障施工作业以及施工人员的安全。

3.2全螺纹锚杆支护技术的应用

全螺纹锚杆支护技术中的全螺纹锚杆性能较为特殊,可以减少传统锚杆支护技术中出现的诸多问题。与传统锚杆相比较,全螺纹锚杆省去了对螺纹的紧固与二次加工环节,在实际施工过程中,能够保障锚杆强度可以平均分布,有效避免煤矿采矿工程出现截面、断裂等状况的发生。另外,全螺纹锚杆的成本与其他锚杆相比较低,可以适用于多种巷道中,既可以减少支护环节,又可以控制支护成本,如图2所示。

3.3连续采煤机掘进技术在大断面煤巷环境中的应用

在煤矿采矿工程中,经常会遇到大断面煤巷环境,这种环节对采矿工作带来了较大的影响。连续采煤机掘进技术广泛应用在大断面煤巷环境中,效果俱佳。在实际采矿时,工作人员要结合现场的实际情况,优化施工流程,提高掘进作用的工作效率,保障工作人员的生命安全。连续采煤机的截割宽度比其他设备的宽度大,在现场作业过程中,能够实现装运、集煤以及运走等工序,减少了大断面对煤矿采矿工程的负面影响。在大断面煤巷环境中应用连续采煤机掘进技术需分层进行掘进,这种分层模式可以优化整个工艺流程,通过画弧来确定大圆的半径,进而保证成型效果。

3.4综合机械化掘进技术在煤巷中的应用

综合机械化掘进技术在煤巷中的应用逐渐增加,很多煤矿采矿工程企业都会选择悬臂式掘进设备进行施工。在实际开采过程中,悬臂式掘进设备可与锚杆钻机、转载机等设备相互配合,提高工作效率。综合机械化掘进技术在煤巷的实际应用过程中,所选的掘进设备性能越好,则掘进效率越高。因此,悬臂式掘进设备得到了广泛的认可,不仅整合了资源,而且提高了工作效率。

3.5U型钢支护技术的应用

U型钢支护技术的应用可以有效提高抵抗高应力。煤矿采矿工程在巷道掘进过程中,有时会遇到高应力挤压情况,使得巷道变形,危险系数递增,此时,需要在巷道内按照一个伸缩性强的金属支架来扩散高应力,U型钢支护技术的应用便可以解决这一问题。但是U型钢支护技术在使用过程中存在一个缺点,在围岩变形之前,不能使用U型钢支护技术做预防。

3.6临时支护技术的应用

临时支护技术的特点为成本较低、灵活性较高。因为临时支护技术所采用的原料大多为木质材料,所以在实际应用过程中,要注意木质材料的防火、防潮等问题,为了确保煤矿采矿工程的顺利实施,在应用临时支护技术时,应尽可能的减少木质材料的使用,更改其他安全性与稳定性较高的材质。

3.7棚式支护技术的应用棚式支护技术在实际应用过程中所选取的材质为金属,尽管保障了自身的硬度,但是可收缩性差,负载能力较弱,所以,煤矿采矿企业在巷道掘进时应用棚式支护技术的情况较少。

4结语

综上所述,煤矿资源作为人类的重要资源之一,在开采过程中,要重视巷道掘进和支护技术,在保障工作人员生命安全的前提下,提高煤矿采矿工程的作业效率。在实际采矿过程中,工作人员要结合现场的实际情况,选择合适的巷道掘进与支护技术,与此同时,还要加强使用现代化技术,促进煤矿企业的快速发展。

参考文献:

[1]光立鑫.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].化工中间体,2020(11):106-107.

[2]王凤彬,牛宝其,姜峰.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用简析[J].内蒙古煤炭经济,2020,305(12):148-149.

[3]顾成,姬广湖.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].百科论坛电子杂志,2019(24):336.

作者:李鹏 单位:山西乡宁焦煤集团通合煤业有限公司


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