浅谈煤矿掘进支护技术的应用邓俊林
摘要:掘进支护技术是煤矿开采中比较常用的一种技术,不仅对煤矿的开采起
着一定的作用,对于保证生产的安全也具有同等重要作用。
本文主要探讨了煤矿
掘进的发展现状,并探讨了掘进工艺及支护技术在实际中的应用。
希望通过本文
的分析,能为以后的具体工作起到实际的参考作用。
关键词:煤矿;掘进支护技术;应用
1 煤矿掘进发展现状
近些年来,我国在煤炭开采业发展迅速,各个煤矿从矿井开拓和巷道的布置
上有很大突破,并朝着多样化、多层次发展。
而且将“以人为本”作为企业的核心
理念,这种理念提高了各个煤矿企业在巷道掘进、支护可行性方面的要求,从而
避免安全隐患和漏洞情况的发生。
现阶段,很多煤矿企业在掘进巷道上,一般要根据开采煤层分布的实际情况,施工可以保证煤矿资源合理开采的巷道,另外也有一些煤炭企业采用将断面由拱
形向矩型转变,这样,通过巷道断面调整,大大提高了掘进效率。
与此同时,煤炭开采采用了机械化大型设备,提高掘进效率,缩短形成工作
面时间,使得大型机械化设备得以快速推广应用。
除了上面所提到的,在布置矿
井内的回采巷道上,也取得很大的突破,以前,我国大型的煤炭企业都是单巷布置,通过技术发展,逐步演变成现在的多巷布置,极大满足了矿井内通风多方面
的需求。
最后要说的是,煤炭作为不可再生资源,在开采掘进完事后,还要朝着
地质条件更难、更复杂的区域发展,这些发展方向,无疑对掘进支护技术提出了
更高更具有挑战性的要求。
2 煤矿掘进技术的相关研究
2.1、光面爆破掘进技术
光面爆破掘进技术是当前新兴的一种爆破技术,能够有效节省成本,而且实
际爆破效果也十分理想,比较适用于巷道开拓进。
在实际应用过程中,需要在巷
道内部采取常规爆破的方式形成光面层,同时在边缘部位作出巷道轮廓,但是要
保证整齐。
光面爆破掘进技术的实际操作简单,备受施工企业的认可。
2.2、深孔爆破技术
在传统煤矿掘进过程中,所采用的掘进技术要花费大量人力与物力才能够完
成爆破作业任务,特别是在打眼方面,消耗的时间更多,直接影响循环掘进的进度。
深孔爆破技术的使用就可以缩短打眼时间,加快施工循环速度,使煤矿掘进
效率不断提升。
2.3掘进机及掘锚一体机
随着采煤技术发展,煤矿生产规模不断扩大,采煤推进度不断增加,同时煤
矿井下大多采用半煤、全煤巷道布置,对掘进的工作效率提出了较高的要求,巷
道掘进工艺由炮掘向综掘,综掘小型机向大功率机和掘锚一体机转变。
3 煤矿掘进中的支护技术
3.1、前探梁支护技术的应用分析
把二根吊挂的前探支架当做临时支护。
根据很多年的施工经验,可以采用π
型梁(小型道轨)来制作前探梁,每个前探梁至少使用 2 个专用前探梁卡(吊环)。
前探梁与迎头端面的距离不大于200mm。
梁后端固定处外露长度不小于200mm,同时超前支护和两帮两者之间的距离也必须大于 0.3m。
与此同时,架设前,要做好敲帮问顶工作,这样前探梁才能进行前移。
前移到位后必须用背板将
前探梁背紧。
3)打锚杆眼
打锚杆眼时必须在前探梁或临时支护掩护下操作;在打眼之前,要准确掌握
巷道断面规格大小和相关尺寸,严格检测每一道工序,对不符合细节要求的问题
进行统一分析处理,仔细检测顶帮围岩情况,确认安全的前提下才可以开始工作;锚杆眼的安装位置必须精确,将误差降到最低,锚杆眼深度应与锚杆长度相互协调,要提前在钎子上做好标志,严格按照锚杆长度进行操作打眼,锚杆眼打好后,应及时将杆眼中的积水和杂物清理干净,根据打眼顺序由外向里、先顶后帮,按
照正常顺序依次操作打眼。
2)锚杆安装细节
在锚杆安装前,要明确锚杆安装的细节问题,用压风扫眼器将眼内的岩粉吹
扫干净;技术人员要站在眼孔的另外一侧,不能站在眼孔口正对的位置。
然后再
由短到长的把两根树脂锚固剂送入眼内,把锚杆插入锚杆眼内,使锚杆和锚固剂
稳定后,缓慢送入眼底;在锚杆外端头上要套上带有套筒的螺帽,开动锚杆机系
统带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂,迅速搅拌锚固剂,使锚杆达到规定深度
后才停止搅拌,拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力,扭矩力要控制在合理范围内。
3.3、混凝土永久支护技术
煤矿掘进中的支护技术都是为了保证围岩安全稳定,混凝土永久支护技术可
以实现围岩安全稳定。
混凝土永久支护施工技术需要高效的施工操作来配合,使
用混凝土喷射施工装置,选择适当的科学施工距离,严格依照锚杆型号进行混凝
土锚杆喷射工作。
需要安装好临时锚杆,在其表面喷射薄层的混凝土,然后再按
照混凝土永久支护施工需求来对混凝土进行复喷,直至满足施工需求。
如巷道为
破碎软岩断层带,则为了强化混凝土的施工强度需要酌情增加1层~2层钢筋网,以充分发挥混凝土的效用。
在混凝土喷射过程中要合理控制喷射面积与喷头之间
的距离,同时保证混凝土的施工安全与钢筋密实度。
3.4、单体液压支柱结合铰接顶梁支护技术
煤矿掘进中的铰接顶梁是金属材质,每个支柱之间的间隔距离应该控制在
1.2m左右,柱子需要安装在顶梁的中间区域,柱子之间的距离控制在0.6m左右。
单体液压支柱之间的距离需要控制在1m左右,并且需要对其进行固定护理。
在
顶梁起到保护作用的情况下,利用钢筋网对液压支柱进行固定处理,然后铺设一
层钢筋网,进而强化固定效果,钢筋网需要紧紧贴合在岩石表面。
在单体液压支
护工作期间需要定期反复巡视,以保证单体液压支柱安全、稳定。
如发现单体液
压支柱出现漏液的情况,需要第一时间对其进行处理,一般可以采用替换液压柱
的方式恢复巷道的承载能力。
同时,在巷道掘进过程中,需要在顶梁位置的中间
设置柱子,使用金属材质制作而成,结合单体液压支柱的方式,围绕巷道设置两排,避免出现漏顶的问题。
4 煤矿掘进支护技术的优化措施
4.1 对煤矿掘进支护体系的优化
要保证足够的掘进效率,就需要不断优化和创新相应的煤矿掘进支护体系,
从整体层面对其进行提升与加强。
煤矿的掘进支护不是单独的一个工程,它是一
个整体煤矿发掘工程的一个分支,在对煤矿掘进支护技术优化之前,要先从整体
的角度弄清楚掘进支护与煤矿本身的内在联系。
为了加强掘进支护技术和煤矿开
采的关联性,就需要将掘进支护作为巷道更新与创新的其中一个模块,建立一套
完整的巷道支护一体化方案,就能让其更好的适应复杂的工作环境,令支护技术
可以随着巷道的改变而改变,从而提升安全性与工作效率。
4.2 对煤矿掘进支护技术的优化
应用于煤矿掘进支护技术的方法主要有以下三种,分别是吊环式、吊链式和
单体柱配π型,这三种技术当中都应用了前探梁结构。
但三者从形式上来看还是
有所区别的,在选择具体的支护技术时,要结合实际的工作环境进行全面考虑,
科学合理的进行选择。
此外,目前已经出现了一种单体液压支柱的新技术,它能
够定量的进行铰接支护,并同时利用液压技术使其对支护参数的调节更加方便,
以此充分适应多变的工作环境。
结束语
以上针对煤炭开采新技术进行了研究,同时对于掘进支护技术应用进行了相
应评价。
由于煤炭资源在不断减少,所以煤矿开采新技术的研发与应用十分关键。
而在煤炭燃烧中会污染空气,因而还需要开发新型可再生能源,有效替代煤炭资源。
只有对煤炭资源予以合理应用,才能够全面保护生态环境,实现资源可持续
发展的目标。
参考文献
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