石开全
龙岩市安晟煤矿有限公司福建省360000
摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的煤矿工程的发展也突飞猛进。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。
关键词:煤炭采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用分析
引言
做好煤炭采矿工程中的支护和掘进工作能够极大程度的提升煤炭的开采量与开采效率,并且能够保障在煤炭开采工程进行中能够安全、平稳的进行。在现今的煤炭采矿工程中,巷道掘进技术大体分为两种:其一,是掘锚一体化完成掘进,这种掘进方式是把锚杆支护来作为掘进基础,使巷道掘进和巷道支护融合为一个整体,以此来最大化的节约施工的时间。其二,使综合机械化进行巷道掘进。运用综合机械化进行巷道掘进是一个完整的体系,一般情况下是由电力设备、通风设备、传输设备、钻孔设备、掘进设备组成的,这一体系的关键是掘进设备,这一设备的工作效率与整个掘进工程的进度成正比。
1采矿工程巷道掘进概述
采矿工程中巷道掘进方式较多,包括掘锚一体化掘进、大断面连续采掘、综合机械化掘进等,不同的掘进方式所用的设备以及施工要点存在较大差别。其中掘锚一体化掘进方式是一种基于采矿机与掘进机发展而来的新系统,作业中可有效协调锚固、掘进作业,大大提高掘进作业效率,因此,被广泛应用在采矿工程中。大断面连续采掘指借助专业掘进设备进行掘进作业,采用连续式或间断式进行开展运输作业。综合机械化掘进方式运用通风除尘设备、掘进机、运输机等构成的机械化掘进系统开展掘进作业,作业中需要结合巷道掘进作业要求,选取合理的掘进机型号。为保证掘进作业的顺利开展,采矿单位应明确不同掘进方式的适用情景,对采矿工程地质资料进行充分分析,应用最佳的掘进方式。
2巷道掘进施工要点
2.1注重瓦斯排放工作
巷道掘进施工在采矿工程中是重要的环节,不仅要讲求掘进的效率,同时也要注意安全问题。这就要求有关人员能够着重的注意瓦斯的排放工作,瓦斯是采矿过程中不得不注意的问题,其浓度过高很有可能会造成事故的发生。因此,做好瓦斯的排放是必然的要求。具体而言,可以从以下两点来进行考量,首先,要求有关人员能够构建合理的通风系统,保证通风顺畅,将瓦斯顺利的排放出去,避免发生一些不必要的问题。其次,还要求有关的检测人员能够做好瓦斯的浓度检测工作,以更好的掌握具体的浓度参数,做好相应的预防工作。
2.2做好通风防尘工作
通风防尘也是巷道掘进施工过程中的要点之一,通风防尘工作主要就是要保持通风顺畅,营造标准的掘进作业环境,避免较大粉尘现象的发生,因为如果出现很多的粉尘,而施工人员就长期处于这样的环境中,就很有可能会得上一些疾病,不利于施工人员的身体健康。这就要求有关单位能够结合实际情况,积极的做好相关的通风防尘工作,确保其工作内容能够有效落实。具体而言,应该做好以下几点。首先,工作人员要针对巷道的风压以及风量等因素进行系统的分析,然后再确定通风机的类型以及数量,并且还要配备专业的设施。其次,在机器投入使用之前,也应该做好相应的性能测试,以更好的满足通风防尘的要求,起到一定的效果。
2.3把握掘进技术要点
煤矿的开采是需要以技术为基础的,尤其在巷道掘进的阶段,更需要加以注意,能够掌握巷道掘进技术的施工要点,以更好的推进掘进作业的顺利开展。因此,有关施工人员就应该进行不断的提高对于自身的要求,懂得利用先进的技术,掌握关键技术的要点,从而更好的完成任务,提高掘进的效率等。以光面爆破技术为例,这是巷道掘进作业过程中的关键技术,包含预裂法、修边法等重要内容。在实际的应用过程中,要求工作人员能够综合各种因素进行分析以及计算,从而合理的进行布置,有助于取得良好的爆破效果,满足掘进作业的要求,更好的推进巷道掘进施工的顺利进行。
3优化煤炭采矿工程巷道掘进与支护的方法
3.1连续采煤机掘进技术在大断面煤巷的应用
大断面煤巷由于其特殊性,需要利用连续采煤机进行挖掘,同时针对其中的各个流程加以优化,从而保证掘进施工的有效性和安全性。连续采煤机本身具有极大的截割宽度,从而能够将集煤、装运和运走等工作合为一体,避免了常规掘进作业中的繁琐工序,从而可以有效减少大断面对掘进工作的影响。在大断面煤巷中应用连续采煤机挖掘技术时,可以采取分层掘进,上下层分层作业的方法来优化施工流程,并通过画弧的方式来找出大圆半径,以保证巷道成型。另外,对绞车提升和碴石运输同时进行,可以有效节省大量时间,起到提高运输效率的作用。
3.2全螺纹锚杆支护技术的应用
全螺纹锚杆支护技术的关键在于使用了全螺纹锚杆,从而有效改善锚杆支护技术中存在的问题。全螺纹锚杆与普通锚杆的最大区别在于其不需要二次加工紧固螺纹。这样一来,全螺纹锚杆就有效避免了普通螺杆存在的杆体各部分强度不等问题,没有薄弱截面。那么当全螺纹锚杆在实际应用时,就不会出现因侧压力的集中应力而导致薄弱截面断裂的情况。另外,全螺纹锚杆的生产成本较低,能够广泛应用在各类巷道之中,更能根据巷道实际情况进行截取,在节约了巷道支护成本的同时,简化了巷道支护工序,提高了巷道支护质量。
3.3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。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。
3.4使用性能稳定的掘进设备
巷道掘进机作为煤巷快速施工的设备,决定着整个工程工作情况。井下矿物与巷道煤岩是整个掘进机械的工作目标,并且有着很强的振动效应,作业环境恶劣,所以必须结合工作环境确立施工方案,才能确保连续的机械作业。根据国产化进程与设备引入机制,国内巷道掘进技术有了很大的发展,并且形成了很好的掘进工艺与发展模式。在恰当的部位使用镶嵌式组合,通过模块结合的形式,帮助设备做好维修拆卸,这样才能确保设备稳定性。
结语
总而言之,在煤矿开采的过程中,想要更好的完成整个工程并节约施工时间和施工成本,就要确保采矿的安全性。巷道掘进这一施工项目既系统又十分的庞大,在施工前,一定要事先对其进行合理的组织与科学的规划。在煤矿开采的整体工程中,锚杆支护技术是十分重要也是十分必要的,这一技术是煤矿开采工程的关键性因素之一,为了能够更好的保护企业效益,保障工程顺利实施,就一定要更加注重对于支护技术的应用,这也就要求施工方熟练的掌握巷道掘进技术的特点、要点,并且充分的结合支护技术,确保煤矿开采的安全和质量。
参考文献:
[1]赵启峰,王波,石建军,等.悬臂式掘进机机载支护作业平台的研发与应用[J].煤炭科学技术,2016,44(10):141~145.
[2]周建春,谢峰震,张俊敏,等.模拟矿井巷道支护结构受力性能检测评估与加固技术研究[J].煤炭工程,2017,49(06):96~98.
[3]张伟光,杨长德,谢峰震,等.基于正交试验的近距离煤层回采巷道支护参数设计[J].煤炭工程,2016,48(06):61~64.
作者简介:石开全(1990.08),男,汉,福建省龙岩市武平县,助理工程师,大专,龙岩市安晟煤矿有限公司,采矿工程,360000。