中煤新集能源股份有限公司口孜东矿安徽阜阳236153
摘要:一直以来,煤矿的开采工作都存在很大的危险性,面对恶劣的开采环境和地质条件,做好掘进支护作业是保障煤矿开采安全的重要措施。因此,煤矿巷道掘进支护技术的研究是煤矿安全生产的重点课题。本文通过对煤矿掘进支护作业中经常发生的一些问题进行分析研究,并提出了相应的解决措施,希望可以有效降低采掘工作的危险系数。
关键词:煤矿掘进;支护问题;应对措施
1.煤矿掘进支护概述
掘进支护技术在煤矿巷道中应用广泛,它可以为巷道提供支撑作用,以保证煤矿井下工作人员的安全,并提升稳定性。掘进支护技术通常是通过设置相关的支护节点,构成对巷道的支撑结构,从而实现安全保障的。加强巷道力学结构性能的同时,可以有效避免诸如巷道坍塌和冒顶等危险事故的发生。
2.煤矿掘进的支护问题
2.1煤矿巷道支护问题
在煤炭开采过程中,还可能遇到多种恶劣条件,包括大倾角巷道、高帮、沿空巷道、应力巷道等。这种情况的处理难度非常大,因受到高应力因素的影响,极易造成顶板离层、顶板来压变形、底板鼓起,导致巷道被破坏。如果在开采初期阶段,顶板已经出现了严重变形,在回采工作中,这种变形会演变得越发严重,巷道使用会受到较大影响,并且在回采过程中增加了两端头维护的难度,加大了安全风险。
2.2煤矿支护技术问题
现阶段,不少煤矿企业中煤矿掘进的支护技术均存在不同程度的问题,所以在进行煤矿掘进的过程中,需要针对矿井的形态采取相应支护技术进行施工,尤其是矿井中矩形断面支护,需要按照实际情况选取合适支护。然而大多数企业进行矿井支护的过程中,为了追求进度和产量,节省资金投入,以获取更大的经济效益,经常会采取单一支护的技术,工程质量得不到保证,导致煤矿开采过程中发生顶板坍塌情况。此外,在遇到特殊地质构造,如断层、陷落柱等情况下,不及时更改支护方式,变更作业规程和施工措施,就难以实现支护作用,这就会导致支护施工存在问题。
2.3机械化的程度比较低
煤矿企业在巷道掘进时,国内主要使用掘进设备是悬臂式掘进机,多数掘进机未配备配套的机载临时支护装置,在进行锚固作用时,通常是采用单体柱或前探梁等作为临时支护,该种工作方式在很大程度上会降低了掘进的效率,同时会使工作人员处于危险工作环境中,无法保障工作人员人身安全。
3.解决煤矿掘进支护问题的方法策略
通过以上研究分析发现,中国在煤矿掘进支护工作上存在着一系列问题,这些问题的存在带来了诸多安全隐患,影响煤矿企业的发展,制约经济发展。所以,必须正视这些问题的存在,了解问题的真正原因,从而找出解决问题的方法策略,以期促进中国煤矿企业长足发展。
3.1更新煤矿掘进支护设备
随着中国经济不断发展,对煤炭的需求量越来越大,但是中国当前煤矿掘进支护设备却越来越不适合煤矿的开采工作,需要及时更新煤矿掘进支护设备。由于地下环境复杂多变,为了减少或避免安全事故的发生,煤矿企业应当在机器设备上投入更多资金来选择质量较高的掘进支护设备,使其能够适用于地下环境、便于煤矿掘进支护工作,避免因设备问题导致安全事故的发生。另外煤矿企业应当根据矿井实际情况选择适用的机器设备,小型断面使用小型设备,大型断面采用大型设备,要配备多样的机器设备,大型、小型各种设备齐全,避免因设备单一导致发生安全问题。及时更新煤矿掘进支护设备,有效提高煤矿掘进支护工作,减少煤矿安全事故的发生。
3.2提高煤矿掘进支护技术
煤矿掘进支护技术关系着煤矿开采工作,制约煤矿业的发展。由于当前中国煤矿企业在煤矿掘进支护工作上采取的掘进支护技术较为落后,不能根据矿井具体情况实施相应的技术。所以煤矿企业应当提高煤矿掘进支护技术,根据矿井形态选择不同的掘进支护技术。如矩形断面支护一般情况下需要使用锚杆索联合的方式来进行支护,这种支护方式是将锚杆插入钻好的孔口内,然后将锚杆固定到岩层中,用锚索使岩层结构向上移动,这样就使得岩层整体的稳定性更高,其安全性能也大大提升。另外,随着技术不断发展进步,煤巷内的施工已经从原本的单巷道转变成双巷道,所以对煤矿掘进支护技术提出了更高的要求。为了推进煤矿的开采掘进,煤矿企业应当提高技术,采用适合双巷道的技术,利于煤矿开采。3.2提高煤矿掘进支护技术
煤矿掘进支护技术关系着煤矿开采工作,制约煤矿业的发展。由于当前中国煤矿企业在煤矿掘进支护工作上采取的掘进支护技术较为落后,不能根据矿井具体情况实施相应的技术。所以煤矿企业应当提高煤矿掘进支护技术,根据矿井形态选择不同的掘进支护技术。如直墙半圆拱断面支护一般情况下需要使用锚网索联合的方式来进行支护,这种支护方式是将锚杆、锚索插入钻好的孔口内,然后将锚杆固定到岩层中,用锚索使岩层结构向上移动,这样就使得岩层整体的稳定性更高,其安全性能也大大提升。另外,随着技术不断发展进步,煤巷内的施工已经从原本的单巷道转变成双巷道,所以对煤矿掘进支护技术提出了更高的要求。为了推进煤矿的开采掘进,煤矿企业应当提高技术,采用适合双巷道的技术,利于煤矿开采。为了使矿井内保持良好的通风,所以掘进支护工作应当由浅到深,技术循序渐进,保证开采安全、高效、有序、稳定。
3.3推进混凝土技术的应用
由于煤巷岩层稳定性较差,引发了一系列安全事故,所以在煤矿掘进支护施工时应当提高煤巷岩层的稳定性。应用混凝土技术可以从整体上增加煤巷岩层的稳定性,对煤巷岩层进行永久支护。在开采煤矿时,要在煤巷内安装临时锚杆,及时探测煤巷内的相关情况,根据实际情况决定喷射混凝土的厚度。检测顶板情况,根据顶板的具体情况决定是否需要再喷射混凝土或安装好锚杆再喷镀。混凝土技术的应用主要是由煤矿断层的情况来决定的,在相应的地方喷镀混凝土在一定程度上提高了岩层强度,提高煤巷内的稳定性。
3.4应用“锚架充”复合支护技术
煤矿掘进最重要的工作就是要保证施工安全,为了加强煤矿掘进工作的安全性,可以应用“锚架充”复合支护技术,以便减少安全事故的发生。例如:中煤新集口孜东矿为深井开采,巷道围岩呈现高地压、大变形、难支护的特点,常规的锚网索支护已难以控制巷道围岩的变形,因此该矿充分吸取国内外深井支护的经验,结合本矿实际情况,制定了“锚架充”复合支护技术,具体施工步骤如下:在掘进施工时,巷道先采用锚网索喷+注浆支护,滞后30-50m架设36U型棚,然后铺设钢筋网、塑料布,最后采用物料输送系统进行充填,同时充填材料全断面向深部围岩裂隙扩散后快速凝固,充分发挥围岩自承能力和保证围岩的稳定性,有效地控制了巷道围岩的稳定性。通过此项技术的应用,巷道的服务年限大大增加,为后续进一步的煤矿开采工作构筑稳定、安全的条件,确保矿井工人安全,减少安全事故的发生。
4.结束语
掘进支护工作是煤矿开采中的一项重要内容,它能为井下的安全和施工效率提供保障,目前掘进支护技术仍然存在很多问题,要针对这些问题科学合理的对掘进支护技术进行完善,并不断研发新型技术,保证掘进支护工作的质量。同时,应用先进的大型机械设备等提高效率,维护煤矿周围岩层的稳定,使煤矿的掘进工作安全有序地进行。
参考文献
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