复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用李鹏

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用李鹏

山东能源新矿集团安徽金黄庄矿业有限公司安徽省宿州市萧县235200

摘要:随着我国科学技术的不断发展,市场经济的不断进步,我国对于煤炭资源的需求量越来越大。随着人们对于煤炭资源的开采的不断深入,开采矿区的地质条件越来越复杂。为了在复杂的地质条件下,保证煤矿资源开采的效率和安全,煤矿开采的相关技术人员应当合理利用煤矿的掘进支护技术。同时相关技术人员还要充分了解开采的地质环境,不断探索更加高效的煤矿掘进支护技术,为我国复杂地质的煤矿开采工作做出贡献。

关键词:复杂地质条件;煤矿掘进支护技术;应用

引言

在煤矿开采的过程中,掘进支护技术的合理使用十分重要,对于煤矿的发展和建设来说,具有十分重要的意义。在复杂的地质条件下,只有合理的使用煤矿掘进支护技术,才能够确保煤矿开采作业足够安全、足够高效。

1煤矿开采存在的不利因素

现阶段,我国煤矿地质条件相对复杂,技术人员在开采过程中,应充分考虑地质条件等影响因素,并针对这些影响因素采取相应的支护技术,为煤矿开采的安全提供保障,实现煤矿生产的有效进行。通常情况下,在煤矿开采过程中,受地质条件的影响,井巷周围的围岩比较松散,极易出现破碎现象。受地下水的侵蚀作用,会造成巷道软化问题,破坏围岩的结构层,为煤矿巷道支护施工增加了一定的难度。在巷道挖掘过程中,若围岩强度较弱,极易影响巷道的稳定性,且在煤矿断层开采过程中,极易出现地质变化,影响岩层的稳定性。同时,巷道支护柱结构也会对煤矿开采的安全性带来不利影响,如开放型结构会在压力作用下,出现压力集中问题,影响煤矿开采的安全。

2复杂地质条件下掘进过程中存在的问题

随着人们对煤炭资源需求量的日益增加,对煤矿开采深度提出了更高的要求,使煤矿开采工作对矿山地质结构造成了很大的破坏,进而影响煤矿顶板的整体岩性,增加了围岩的应力,在很大程度上增加了煤矿作业的难度。除此之外,在煤矿开采过程中,往往会出现一系列断层结构,这些结构极易影响岩层结构的整体稳定性,出现裂缝问题,增加顶板压力,影响掘进工作的整体质量。

2.1容易前掘后修问题

在煤矿开采过程中,遇到复杂地质条件时,需要完成前方的掘进工作,并及时修补巷道的顶底板,为后续工作的有效实施提供保障,但会影响煤矿开采工作的整体效率,这被称为前掘后修。前掘后修问题极易出现在复杂地质条件中的煤矿开采工作中,特别是在松软煤层或顶底板位置,往往会造成破碎问题,不仅会影响煤矿巷道掘进工作的有效开展和巷道成型,还会影响煤矿挖掘的整体效率。除此之外,在煤矿掘进过程中,巷道顶底板位置极易出现收缩变形,会加速煤矿巷道的变形。因此,前掘后修模式虽然为煤矿掘进工作的有效实施提供了保障,但在很大程度上增加了煤矿掘进的工作总量。

2.2巷道围岩问题

首先,在复杂地质条件下,煤矿巷道的围岩位置不稳定,在巷道支撑强度无法满足相关标准要求的情况下,极易出现煤岩层破裂问题,为煤矿掘进的安全性带来不利影响;其次,在煤矿开采过程中,地质条件的复杂性会对煤矿巷道围岩的支护强度带来一定的影响,进而影响巷道的整体稳定性,为后期回采工作的有效开展埋下安全隐患;再次,掘进巷道周围存在地下水时,受地下水的侵蚀作用影响,围岩会出现软化,进而影响支护的安全性;最后,复杂地质条件中可能存在断层结构,影响岩层的整体结构,并且顶板会承受较大的压力,给掘进支护的安全性带来不利影响。

2.3巷道断面问题

煤矿掘进技术在煤矿开采过程中的应用,对煤矿巷道断面和大小提出了更高的要求。巷道断面直接影响了煤矿的整体利用率,因而巷道断面应被做成矩形,这样不仅能将掘进技术充分应用到煤矿开采中,还能为煤矿开采的速度提供保障。除此之外,巷道大小直接影响着煤矿掘进的整体效率,这就需要在保障巷道安全性的基础上,维持大断面状态,为后期施工中使用大型机械设备提供安全环境,提高开采工作的高效性和便捷性。

3关于在复杂地质条件下应用煤矿掘进技术需要注意的重点问题

3.1需要根据实际情况合理地确定综掘机和普掘机之间的临界点

在现实情况中,综掘机和普掘机之间的临界点,通常与巷道的长度存在着直接的联系。在煤矿开采工作中,必须要严格地根据实际情况来选择最恰当的机械型号。只有这样,才能够确保综掘机和普掘机能够有效使用。一般来说,当工作面的施工长度小于300米时,就可以使用普掘机。而若是施工长度超过了300米,则需要使用综掘机。合理地使用机械,对于提高施工工艺的合理性来说,具有着十分重要的意义。而且,在现实情况中,选择最恰当的掘进机,还可以大大地缩短生产时间,提高掘进工艺的技术水平,确保煤矿开采的进度。

3.2需要选择最合适的综掘机型号

在现实情况中,通常都需要根据煤矿掘进的情况来选择最合适的综掘机型号,只有这样,才能够确保煤矿掘进工作的安全开展。一般来说,在选择型号的时候,通常需要从机身机构的紧凑程度、机械载割强度以及巷道断截面等多个方面来予以确定。

3.3需要合理地确定截齿

为了能够更好地延长综掘机地使用寿命,合理地确定截齿,也是十分重要的环节。在这一环节中,通常需要从耐磨强度、硬度等多个方面来进行综合考虑,确保选择的合理性。

4关于煤矿掘进技术在复杂地质条件下的具体应用

4.1直接破顶技术的具体应用

直接坡顶技术在实际情况中的应用,通常需要借助煤矿掘进的作用来破除断层的顶部,在这种作用下,就可以确保围岩保持在一个比较稳定的状态下。而在这样的情况下,其中的锚网索就可以起到一定的支护作用。在实际情况中,在煤矿开采的时候,若是顶板岩石的硬度不超过5cm,落差距离又小于2m,那么就很有可能会诱发断层顶板发生落差,从而加大围岩顶板破碎的可能性,并且加大顶板支护难度。因此,在这样的情况下,就可以利用直接破顶技术来进行支护,将其与锚网支护方法有效地结合起来使用,从而加强对切断后顶板围岩的有效支护。在现实情况中,这一技术通常适用于煤矿地下坡度比较大的地质条件中。

4.2退后卧底技术的具体应用

在煤矿掘进的过程中,如果煤矿的顶板与顶板间断层之间的落差能够保持在2.5cm或者是小于2.5cn,那么在这一情况中,在进行煤矿支护的时候,就需要借助相关的掘进机来使用退后卧底技术。在使用这一技术的时候,需要综掘机后退,实施卧底前进,并且与断层顶部的最低处保持安全距离,从而确保煤矿巷道在某一个位置中可以保持一定的稳定,从而达到理想的支护效果。从本质上来说,使用这一种技术,可以在一定程度上确保断层的完整性,也可以确保施工场地的稳定性,可以大大地提高煤矿开采作业的安全系数。但是,同时也必须要确保煤矿顶板的完整,才能够保证煤矿的安全掘进和开采。

4.3锚杆支护与U钢技术联合应用

在某些复杂地质条件的矿区当中,也经常会存在着一些坡度和落差比较大的断层。也正是因为断层的出现,所以就会导致整体的煤矿巷道不连贯,从而容易发生巷道坍塌、破碎等一系列的安全事故。因此,在这种地质条件下开展煤矿开采工作,就必须要充分地做好相应的保护措施。在这种情况下,若是采用U钢法来进行支护,只能够起到支护的作用。因此,在使用这一种方法的时候,还需要与锚杆支护技术结合起来使用,以此来完成对煤矿开采巷道的加固,从而确保煤矿开采作业的安全性,保障工作人员的生命安全。

4.4应用开门转为技术

应用开门转为技术改善了煤矿开采掘进支护技术的应用环境,其可根据复杂地质的影响,不断的去改进掘进支护的方案,完善掘进支护方案在煤矿开采工程中的应用。应用开门转为技术降低了煤矿开采掘进支护的难度。例如:煤矿开采掘进支护施工项目内,工作人员安装掘进机,掘进机本身承载的规定运输重量约40吨,运输高度差约100m,此时掘进支护中不应用穿凿放大原理,需在一定的空间内安排爆破,爆破操作就可以扩大内部的空间,促使掘进支护工作可以完成,合理运用应用开门转为技术,既可以降低掘进支护的风险,又可以完善掘进支护施工技术的应用。

结束语

随着我国工业的不断发展,人们对于煤炭资源的需求量越来越大。因此我国的煤矿开采的深度也在不断的增加,在这个过程中,人们在复杂地质条件下的开采所遇到的问题也越来越多。支护技术是一种能够为煤矿的开采提供便利和安全保障的重要技术,在此复杂的地质条件下如何应用煤矿掘进支护技术受到了人们广泛的关注和讨论。

参考文献:

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