煤礦開(kāi)采技術(shù)與掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)研究

吳濤

摘要：煤炭工業(yè)是我國(guó)能源發(fā)展的重要支柱，同時(shí)煤炭資源是我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展的重要能源，對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。在煤炭工業(yè)中，巷道掘進(jìn)技術(shù)和巷道支護(hù)技術(shù)是與煤炭工業(yè)發(fā)展的速度和安全性直接相關(guān)的重要技術(shù)系統(tǒng)，決定了煤炭企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中具有競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：煤礦;開(kāi)采技術(shù);掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

引言：

煤炭資源是我國(guó)重要能源之一，煤礦產(chǎn)業(yè)對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了不可替代的作用，為構(gòu)建完整的技術(shù)體系，應(yīng)當(dāng)切實(shí)提高技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的安全性和速度，從而使煤礦能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中凸顯出個(gè)人的競(jìng)爭(zhēng)能力。因此就目前我國(guó)所使用的掘進(jìn)技術(shù)和開(kāi)采技術(shù)而言，已經(jīng)具備現(xiàn)代化生產(chǎn)和發(fā)展的需求，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于技術(shù)選用的類型不同，出現(xiàn)成本投入、產(chǎn)量等多種要素存在差異性，為保證煤礦開(kāi)采的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，滿足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升的需求，對(duì)技術(shù)應(yīng)用的細(xì)節(jié)加以管控，基于開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)地考察，選擇針對(duì)性的技術(shù)，保證效率的基礎(chǔ)上，降低風(fēng)險(xiǎn)，提升安全等級(jí)，保障開(kāi)采人員的安全。

一、煤礦開(kāi)采技術(shù)概述

（一）綜采工藝

全機(jī)械化是綜合機(jī)械化方法，即各種工藝的機(jī)械化;這項(xiàng)技術(shù)正在逐步簡(jiǎn)化和推廣，并將得到更廣泛的應(yīng)用。這種比較方法適用于某些頂板較硬、煤層較穩(wěn)定的環(huán)境。安全系數(shù)非常高，收益率相對(duì)較高，材料和相對(duì)較低的體力勞動(dòng)，但是它有一些缺點(diǎn)即投入相對(duì)較高，需要引入大量的機(jī)器，煤炭的質(zhì)量無(wú)法保證，設(shè)備和技術(shù)支線，面臨著許多困難和技術(shù)要求非常高。在應(yīng)用這一過(guò)程時(shí)，應(yīng)考慮到工作面特定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，如果煤層傾角較大，則應(yīng)考慮支護(hù)的橫向滑動(dòng)和支護(hù)的安全性。在實(shí)踐中，如果要實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，或在短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，或在工藝上或在更大程度上實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的應(yīng)用中，則需要更多的機(jī)器和設(shè)備。這種規(guī)模的限制將在很大程度上取決于技術(shù)的突破，因此企業(yè)需要學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，引進(jìn)更多的機(jī)械化。

（二）炮采技術(shù)

運(yùn)用炮采技術(shù)也可稱為炮掘技術(shù)，此種工藝是通過(guò)爆破開(kāi)采巷道的方式，完成開(kāi)拓巷道任務(wù)，具體可分為裝矸、運(yùn)矸和爆破等多個(gè)流程，由于此種技術(shù)被發(fā)現(xiàn)且應(yīng)用的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)于其中所積累的大量應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，可準(zhǔn)確作用到具體的炮采技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，輔助使用把耙裝機(jī)、噴錨支護(hù)和鑿巖機(jī)等，完成爆破、安裝鉆孔、裝矸以及支護(hù)等多項(xiàng)作業(yè)，充分顯示出錨噴支護(hù)、鑿巖機(jī)和耙裝機(jī)對(duì)于炮采技術(shù)運(yùn)用的支持效果，有助于提升開(kāi)拓煤礦巷道的效率與質(zhì)量。其優(yōu)點(diǎn)在于可降低開(kāi)采成本，投入性較小，但實(shí)用性較強(qiáng)，因此廣泛用于多種類型的煤礦開(kāi)采作業(yè)中，對(duì)于不同的作業(yè)項(xiàng)目可靈活運(yùn)用多種方式并聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

（三）普采技術(shù)

普采技術(shù)要求人工作業(yè)與簡(jiǎn)單機(jī)械并用，是基于綜采技術(shù)的一種效率較為低下，但成本投入較小，適應(yīng)能力強(qiáng)的礦區(qū)開(kāi)采工藝，能夠作用于大多數(shù)類型的礦區(qū)中，一般常用于小型煤礦開(kāi)采當(dāng)中。對(duì)于此類開(kāi)采作業(yè)相關(guān)企業(yè)并無(wú)大量的成本預(yù)算，選擇使用普采的方式更能夠滿足成本以及經(jīng)濟(jì)方面的要求。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程要提高人力開(kāi)采的辨別性，保障煤炭資源，重點(diǎn)建設(shè)安全防護(hù)設(shè)施。由于在整個(gè)技術(shù)運(yùn)用環(huán)節(jié)需要人工作業(yè)的支持，而結(jié)合近年來(lái)所發(fā)生的開(kāi)采事故來(lái)看，多集中于人工作業(yè)的環(huán)節(jié)當(dāng)中，因此運(yùn)用普采技術(shù)應(yīng)當(dāng)事先明確安全施工的重要性，并加以細(xì)化，使每個(gè)人工作業(yè)的參與者均能夠了解到，避免危害發(fā)生的實(shí)際措施降低負(fù)面影響。

二、煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

（一）噴漿支護(hù)技術(shù)

所謂噴漿支護(hù)指的是在煤層穩(wěn)固、巷道穩(wěn)定、不易變形或巷道頂側(cè)壓力較小的情況下，可準(zhǔn)確應(yīng)用此種技術(shù)類型，其作用原理是通過(guò)壓縮空氣，使?jié)M足配比要求的水泥砂漿，在噴射設(shè)備的作用下直接進(jìn)入巷道頂部，起到支護(hù)的作用效果。對(duì)于頂側(cè)壓力較小，巷道整體穩(wěn)定性較高的煤礦開(kāi)采條件下，一般選用錨桿加錨網(wǎng)或者錨桿直接支撐的方式完成任務(wù)要求，從而保障掘進(jìn)的效果，可提升工作的安全性能。

（二）直接頂破法

直接頂破法，需要利用掘進(jìn)機(jī)，采取直接沖擊斷層頂部的辦法，從而保留性能較穩(wěn)定的頂板圍巖。此種圍巖，能夠起到支護(hù)和支撐的作用，接著運(yùn)用錨網(wǎng)完成提升穩(wěn)固性的目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)就頂板、巖石厚度以及碎裂情況等予以探究，如若其厚度處于5m以下，落差處于2m以下，則說(shuō)明此類巖體較為脆弱，無(wú)法維持后續(xù)掘進(jìn)工作的開(kāi)展，易出現(xiàn)巖體碎裂的問(wèn)題，因此需要用直接頂破法完成開(kāi)采作業(yè)。除了以上的情況外，還可應(yīng)用于坡度較大的開(kāi)采作業(yè)中，實(shí)現(xiàn)提高穩(wěn)固程度的目標(biāo)。

（三）后退臥底法

后退臥底法作用于巷道斷層中存在下移問(wèn)題的具體作業(yè)環(huán)節(jié)，為保證安全性能選用后退臥底法完成支護(hù)作業(yè)，運(yùn)用此種辦法需將巷道斷層的落差控制在2.5m的水平上，并檢驗(yàn)斷層狀態(tài)，若其仍舊可保持堅(jiān)固的狀態(tài)，借助后退臥底法，并使用錨網(wǎng)，提高整體巷道的穩(wěn)固程度。在實(shí)際使用過(guò)程一般向后移動(dòng)的掘進(jìn)長(zhǎng)度為15m，從而使圍巖支護(hù)工作順利開(kāi)展。

（四）采用吊環(huán)式的前探梁

采用三根吊掛的前探支架作為臨時(shí)支護(hù)。前探梁則可以采用11號(hào)礦用工字鋼或π型的鋼制作，整體長(zhǎng)度要大于3米，且用吊環(huán)進(jìn)行固定。中線的線要沿著巷道中線進(jìn)行布置，兩側(cè)的前探梁需和中間保持1米的間距。并在每根前探梁進(jìn)行對(duì)應(yīng)點(diǎn)位的固定。這里要保證前探梁和迎頭端面的間距小于或等于0.3米。而上吊環(huán)錨桿則需預(yù)留40毫米到100毫米之間的絲扣來(lái)保證其牢固程度。在所有工作完成后再前移前探梁。

三、支撐技術(shù)在掘進(jìn)中的應(yīng)用分析

如果巷道的煤層相對(duì)穩(wěn)定，強(qiáng)度相對(duì)較高，頂部沒(méi)有壓力，巷道變形就會(huì)很小，可以選擇噴霧支護(hù)等形式。如果巷道煤層相對(duì)穩(wěn)定，頂板壓力較低，巷道變形較低，可以選擇錨桿支護(hù)或錨桿支護(hù)。如果畫(huà)廊的巖石并不具有良好的穩(wěn)定性，如果巷道頂板壓力越大，且相對(duì)較大的變形本或支架可以選擇，一方面是為了滿足強(qiáng)度和藝術(shù)館，另一方面便于其負(fù)責(zé)維修。開(kāi)挖支護(hù)中的車(chē)道石巷，值得一提的是，綜管信息系統(tǒng)裝機(jī)挖掘耙子和不同使用條件下，選擇材料類型，必須還感到關(guān)注的是，煤炭開(kāi)采率高復(fù)雜性、實(shí)踐中各因素影響到建筑的安全和效率，設(shè)備的選擇往往發(fā)揮關(guān)鍵作用，設(shè)備的選擇和經(jīng)銷商提供的型號(hào)參考，不僅提高了操作人員的安全，而且提高了煤礦的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性使企業(yè)獲得了更高的利潤(rùn)，同時(shí)這些管理問(wèn)題也不少，因?yàn)樵趯?shí)踐中許多運(yùn)營(yíng)商都沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范，或者沒(méi)有對(duì)技術(shù)的使用，這樣不僅會(huì)使過(guò)程不安全、而且這種不確定性可能帶來(lái)難以想象的傷害和損失。所以技術(shù)在其中顯得尤為重要，這些技術(shù)的使用用來(lái)加強(qiáng)管理，至于違規(guī)運(yùn)營(yíng)人員必須受到嚴(yán)懲，對(duì)于所有的運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行質(zhì)量控制，嚴(yán)格執(zhí)行行動(dòng)以及不同階段的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和業(yè)務(wù)支撐，并通過(guò)繼續(xù)學(xué)習(xí)來(lái)引進(jìn)先進(jìn)的掘進(jìn)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中需要就煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程以及掘進(jìn)開(kāi)采方式加以研究，從而使重要能源能夠應(yīng)用到后續(xù)的生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中，結(jié)合礦區(qū)的實(shí)際情況，選擇相對(duì)應(yīng)的開(kāi)采技術(shù)和掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)等，充分發(fā)揮出科學(xué)技術(shù)所具備的提升質(zhì)量與作業(yè)效能的功能，使在面對(duì)不同復(fù)雜程度的礦區(qū)地質(zhì)條件下，均能夠維持高效開(kāi)采的狀態(tài)。嚴(yán)格把控機(jī)械設(shè)備選用環(huán)節(jié)，就其型號(hào)、性能以及自身重量等予以細(xì)化，與地質(zhì)條件形成對(duì)應(yīng)的交接流程，提升人為作業(yè)和機(jī)械作業(yè)的工作質(zhì)量，推進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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