鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市017300
摘要：对于采矿工程来说,最为关键点一点就是顺利掘进,并保障工作人员的人身安全,挖掘施工是指在采矿的过程中要使用科学、合理的施工方法,并有计划的挖掘巷道,从而形成巷道空间。巷道是开采过程中非常重要的运输通道,巷道也是保障矿山开采高效、安全的关键点,在巷道形成的基础上开展支护工作,是为了更进一步的保障了巷道的稳定性和畅通性,巷道掘进及支护技术的应用可避免井下事故的发生,可以说非常的重要。
关键词：煤炭采矿；巷道掘进；支护技术；应用
煤矿巷道是开采过程中的重要开采及运输通道,同时也是保证煤矿开采安全及高效的关键。一旦煤矿巷道出现问题,那么会对整个煤矿开采作业造成严重影响,轻则影响开采作业的正常进行,造成经济损失;重则危及作业人员人身安全,造成安全事故。因此,加强对煤矿巷道掘进和支护技术的研究及应用很有必要。
1巷道掘进和支护技术对采矿工程的重要性
如今我国社会发展非常的迅速,人们的经济水平有了很大的提高,对于矿产的需求也是日益增加,同时也促进了矿山行业的发展。我们知道矿产开采一般都是在井下作业,在矿山开采的过程中,其巷道可能会出现很多的软岩,这些软岩会对整个巷道产生不利的影响,极有可能导致巷道的崩塌,其危险性非常的高,对于巷道来说必须要合理的使用掘进及支护技术来稳定运输通道,防止安全事故的发生,所以巷道掘进和支护技术对采矿工程来说非常重要。
2影响采矿工程巷道快速掘进的主要因素
2.1地质条件
影响采矿工程巷道快速掘进的第一要素就是地质条件,而且地质条件是客观存在的,不能改变。矿区地质结构里的褶皱断层、岩体硬度、储气储水以及节理裂隙等复杂条件,不仅增加了巷道掘进和支护的施工难度,还给工程带来极大的安全隐患,非常容易发生水害、片帮、瓦斯涌出以及冒顶等现象。所以,在正式开始采矿工程巷道掘进之前,一定要全面考察矿区的地质特征,采取科学合理的掘进技术。
2.2巷道围岩强度的影响
巷道围岩的强度直接决定着巷道的稳定程度,为了能够更好地对巷道进行保护支撑,一定要进一步综合的对围岩强度进行考察。围岩强度如果能够随着锚杆支护作用力逐步增加的话,就可以进一步的增强支撑力度。在对围岩进行考察时,其核心是要对地质应力载荷能力进行考验。载荷能力的强弱决定着顶板位移的大小,载荷能力强在地应压力变大时,也会使顶板发生的位移较小,从而实现较强的支撑作用和保护作用。因此,在煤炭采矿工程巷道挖掘工程进行的过程中一定要更加重视围岩的强度。
3煤矿巷道掘进和支护技术的应用
3.1综合机械化掘进技术在煤巷中的应用
煤层巷道的掘进多应用综合机械化掘进技术。其中,悬臂式掘进机是最基础也最重要的设备,其它设备还包括转载机、锚杆钻机等。在该技术下,掘进机性能越好,那么掘进工作效率就越高。很长一段时间一来,我国煤层巷道的掘进都存在掘进机性能远超掘进需求的情况,造成严重浪费。为此我国自主研发了适合我国煤巷的悬臂式掘进机,在保证作业效率的同时,避免了不必要的浪费。
3.2优化巷道掘进设备配置
(1)掘进机:掘进机一般分为轻型掘进机和重型大功率掘进机。在选择掘进机时,需要综合考虑采矿工程的地质条件、施工要求以及巷道断面设计等方面。当巷道断面比较小并且破岩难度比较低时,采用轻型掘进机,不仅可以节约成本,还可以灵活操作,降低故障的发生几率。当巷道断面比较大并且岩体硬度比较高时,采用重型大功率掘进机可以提高破岩能力和稳定性。另外,还需要根据截割头的结构和功率等设置好参数,确保符合岩体的节理构造、粘结性以及硬度等方面的操作要求。
(2)运输设备。运输设备主要包括胶带运输机和刮板输送机等,在选择运输设备时要考虑掘进机的型号和功率,使两者相互匹配,确保掘进和装运作业能够连续开展,这样可以减少作业时间,缓解工作人员的压力,从而使掘进效率大大提升。
(3)锚杆钻机。锚杆钻机一般分为单体钻机、液压凿岩台车以及风动凿岩台车等。在传统的采矿工程巷道掘进过程中经常使用单体钻机,钻孔之后要由工作人员手动来完成锚杆的安装工序,当巷道的顶板情况很差时,就会严重降低循环进尺的速度,影响生产效率,因此,不符合目前快速掘进的需求。现阶段主要采用凿岩台车等专用设备,常用的有液压凿岩台车与风动凿岩台车。液压凿岩台车有很大的功率,工作效率很高,而且污染小、噪音低,符合支护作业对及时性的要求。如果采矿工程不具备使用液压凿岩台车的条件,在有效控制污染和噪音的基础上,可以选择风动凿岩台车,也可以提高支护效率。
3.3锚注支护技术在软岩动压巷道的应用
在软岩动压巷道中,可以在锚杆支护的基础上,结合注浆巩固技术,从而形成全新的锚注支护技术。锚注支护技术将锚杆支护与注浆加固的优点结合起来,能够通过注浆来提高软岩的整体强度,防止软岩出现破碎等情况。然后,锚喷支护技术使得整个岩壁更加密实,从而防止锚杆的作用力全都集中在某一个点上而导致岩壁发生破坏。
3.4混凝土支护
混凝土支护采取的是喷射混凝土的方式来制作混凝土支架,在具体的工作中,若将锚杆支护和混凝土支护有效的结合在一起可使稳定性更强。
首先应该配备相应的喷射混凝土设备,以提高施工的高效性。在巷道掘进之后,最先要做的就是安装临时性锚杆,然后在进行混凝土的喷射工作,但是要注意的是混凝土喷射应该为薄层,喷射的混凝土不能太厚,紧接着进行锚杆安装,对于锚杆安装要采用锚网喷射的方式来增加金属网的强度,使得混凝土的支护效果符合基本要求。
3.5做好巷道支护管理
面对软岩回巷道的支护问题,必须增强喷层、支护网刚度支撑,在薄弱区域做好锚梁支护,才能提高围岩表层支撑与约束力,限制巷道纵向碎区延伸。为了拥有良好的支撑效果,对于巷道掘进与支撑,严格把控螺母精度与质量,把普通螺母换成专用锚杆螺母,才能从整体上提高抗压能力。在巷道掘进支撑中,通过动态监测,及时发现锚杆技术的薄弱区域和潜在问题,利用现代监测进行定位,才能不断提高施工安全与支撑强度[4]。支护材料质量关系着施工质量,所以在施工中不仅要做好质量抽检,还要及时更换残次品或者过期的产品,形成有效的奖惩体系。在支护施工期间,严格依照操作规范与设计要求进行,在专业分工的同时,落实岗位责任制,进行质量检验。软岩巷道在初次喷锚支护中,要做好长期监测的准备,定期汇报检测数据,才能调整支护参数。
3.6采取动态监测技术
动态监测技术能够在锚杆技术的运用过程中及时的监测并发现问题,还能够及时有效的发现工程的薄弱环节。因此,在使用锚杆保护支撑技术对煤炭工程巷道掘进进行加固的过程中,可以科学的去运用动态检测技术,通过这种先进的现代新型监测技术能够对施工过程中的各个环节进行精准的监测和定位,在问题发生前就尽量杜绝纰漏的发生,及时的去加固不够安全的环节,提升了锚杆支撑的强度以及在工程施工过程中的安全性、稳定性,并且在提升施工效率的同时节约了成本。
结论
综上所述,随着社会经济的高速发展,煤矿开采成为衡量国家发展水平的重要标志,而合理的开采技术才能提高煤矿的开采效率,因此如何选择适合的开采方式和支护方式,是煤炭企业发展的重要保障,也是提高企业经济效益的重要基础。
参考文献：
[1]赵凤岩.煤矿巷道掘进施工与支护技术[J].能源与节能,2017(12):129.
[2]慕沛哲.复杂地质条件下煤矿巷道掘进支护技术的应用浅谈[J].能源与节能,2017(11):138-139.