穆澤華 王曉波
摘? 要:在我國煤礦生產(chǎn)過程中,煤礦掘進巷道中的頂板支護技術(shù)是煤礦掘進巷道支護工作的重點。近年來受到了業(yè)界和相關(guān)部門的廣泛關(guān)注。對于提升掘進質(zhì)量,強化巷道安全,提高施工效率起到了關(guān)鍵的作用。因此,重視并完善煤礦掘進巷道支護技術(shù)的應(yīng)用,保障煤礦掘進巷道的安全穩(wěn)定,已成為行業(yè)的發(fā)展一大趨勢。本文將對煤礦掘進巷道的頂板支護技術(shù)進行一定的研究。
關(guān)鍵詞:煤礦;掘進巷道;頂板支護
引言
隨著我國煤礦進入深部開采,礦井所面臨的地質(zhì)條件愈加復(fù)雜,需要解決的生產(chǎn)技術(shù)問題更加棘手。礦井的開拓巷道一般布置在巖層當(dāng)中,圍巖屬性包含泥巖、砂巖砂質(zhì)泥巖等,有時巷道需布置在泥巖等軟弱巖層當(dāng)中,深井軟巖巷道在高應(yīng)力環(huán)境下易發(fā)生顯著變形,若巷道支護方案制定不合理,后期需投入大量的人力物力進行維護,嚴重影響礦井安全高效生產(chǎn)。為解決深井軟巖巷道變形顯著問題,專家學(xué)者開展了大量的工作研究高應(yīng)力軟巖巷道圍巖破壞失穩(wěn)機理及變形控制機制,并取得了豐富的理論成果和實踐成果。
1巷道掘進方式
1.1預(yù)留煤柱支護
對于該方式來說,是一種具有較強傳統(tǒng)型的支護方式,較多應(yīng)用在巷道上下區(qū)段之間。該方式在實際應(yīng)用當(dāng)中優(yōu)勢明顯,且具有簡便的操作特征,能夠?qū)ο锏赖呐潘⑼L(fēng)能力進行有效的維持。在我國煤炭行業(yè)快速發(fā)展的情況下,預(yù)留煤柱支護技術(shù)也在此當(dāng)中具有了成熟的特點,并在現(xiàn)今煤礦開采當(dāng)中得到了較多的使用。但對于該方式來說,在實際應(yīng)用當(dāng)中也存在一定的不足,即具有較高的運行維護以及支護成本,將因此對煤炭開采成本進行增加,因此可能影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益。如果頂板支護煤柱不符合巷道支護要求、存在破裂情況,也將因此對巷道安全造成威脅,因此對施工危險系數(shù)進行提升。
1.2錨桿支護
在現(xiàn)今井下巷道頂板支護當(dāng)中,錨桿支護也是經(jīng)常使用到的一種方式,在實際應(yīng)用當(dāng)中,能夠?qū)ο锏乐ёo效果進行有效的優(yōu)化,切實提升企業(yè)經(jīng)濟效益水平。在實際錨桿支護工作開展當(dāng)中,錨桿托板、錨固劑與鋼帶等都是經(jīng)常使用到的支護構(gòu)件,能夠在應(yīng)用當(dāng)中對抗拉伸、剪切作用進行有效的發(fā)揮。托板方面,能夠?qū)ξ膊繃鷰r進行連接,通過在螺母上對應(yīng)扭矩的施加,則能夠使托板在巷道表面形成壓力,同時做好預(yù)緊力的施加。在煤巖上預(yù)緊力不斷擴散的情況下,也能夠在對圍巖應(yīng)力有效改善的情況下使其在穩(wěn)定性方面具有較好的表現(xiàn),降低發(fā)生變形的幾率。
2影響因素
2.1機械化程度相對薄弱
在我國的煤礦開采范圍內(nèi),多數(shù)地理位置均具備地質(zhì)條件復(fù)雜的特點,這就導(dǎo)致實際的開采過程會受到地質(zhì)條件和掘進設(shè)施的影響,產(chǎn)生不同程度的局限性。而現(xiàn)階段煤礦掘進巷道作業(yè)中,行之有效的掘進設(shè)備有懸臂掘進機和手持式鉆機這兩種機械設(shè)備,機械化水平相對薄弱,不僅對施工過程中造成一定的安全隱患,也成為影響煤礦掘進巷道工作效率的原因之一。
2.2配套技術(shù)不完善
在錨桿支護技術(shù)的使用中會結(jié)合諸多其他技術(shù)的使用,如其中一個較為重要的打孔環(huán)節(jié)。在打孔結(jié)束之后,應(yīng)立即對孔洞進行清理,此時因相關(guān)的配套設(shè)施和配套技術(shù)不夠完善,用水和氣清理孔洞后的空氣中會彌漫著較多的巖屑,加上礦井深處的通風(fēng)能力不強,導(dǎo)致這些漂浮的巖屑極難消散,對相關(guān)工作人員的人身安全有著一定的威脅。
2.3巷道工作環(huán)境
在頂板支護工作開展當(dāng)中,處于井下環(huán)境,工作人員設(shè)置的支護裝置也處在井下。在該情況下,井下巷道施工環(huán)境將直接關(guān)系到頂板支護效果,也將關(guān)系到支護的穩(wěn)定性。在不同的地區(qū)當(dāng)中,具有不同的井下巷道狀況,如果井下環(huán)境較好,巷道能夠?qū)ο嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求進行滿足,工作人員則可以結(jié)合實際對巷道內(nèi)部支架數(shù)量進行縮減,以此在對巷道空間有效節(jié)約的基礎(chǔ)上提升煤礦開采效率與質(zhì)量,且能夠在對開采成本有效節(jié)約的情況下提升企業(yè)效益水平。如果面臨的井下環(huán)境較為復(fù)雜,作為施工人員則需要結(jié)合實際對支架的設(shè)置數(shù)量進行增加,以此進一步保障施工安全。需要注意的是,在支架數(shù)量增加時,不僅會減小巷道空間,且將因此增加開采成本,需要能夠在實際處理當(dāng)中做好考慮。
3技術(shù)優(yōu)化措施
3.1強化機械化運用
工作煤礦企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實際發(fā)展和經(jīng)濟情況,針對機械設(shè)備和支護技術(shù)進行科學(xué)、合理的添置和引進,做到不斷強化錨桿支護技術(shù)強度的同時,還能高效解決煤礦掘進巷道支護強度相對較低的問題,從而為構(gòu)建完善的巷道錨桿支護體系奠定了堅實的基礎(chǔ)。例如:錨桿支護技術(shù)人員要不斷加強錨桿支護的初錨力和錨固力,以此來提升錨桿支護的整體強度。同時,操作人員應(yīng)充分發(fā)揮錨梁支護方式的作用,使巷道圍巖表層的約束力增大,達到預(yù)防在支護安裝途中出現(xiàn)巖體破碎、擴散的現(xiàn)象。
3.2改進錨桿支護技能
煤礦企業(yè)應(yīng)定期為錨桿支護技術(shù)人員開展專業(yè)的培訓(xùn)活動,做到不斷強化支護技術(shù)人員的操作技能和專業(yè)綜合素養(yǎng),保證技術(shù)人員履行自身工作職責(zé)的同時,還能充分發(fā)揮其錨桿支護技術(shù)和錨桿支護配套技術(shù)。另外,錨桿支護人員應(yīng)依照煤礦巷道實際的地質(zhì)條件,對錨桿支護的計數(shù)方式進行優(yōu)化和整合,并深層分析錨桿支護的有關(guān)數(shù)據(jù),做到完全掌握錨桿支護在煤礦掘進巷道中的實際情況。例如:工作人員要嚴格依照相關(guān)處理辦法,對鉆孔廢料和殘渣進行處理,應(yīng)先開風(fēng)后開水、先關(guān)水后關(guān)風(fēng),避免殘渣進入巷道,危害施工人員生命安全。
3.3做好施工準(zhǔn)備
在巷道掘進工作進行前,作為技術(shù)人員即需要能夠細致勘察煤礦所在地,做好地質(zhì)運動特點的掌握,結(jié)合實際狀況以及圍巖承重等等做好合理頂板支護方式的選擇。同時,需要能夠提前對施工中存在的重難點問題進行預(yù)測,做好對應(yīng)應(yīng)急方案的制定。在設(shè)計方案時,需要鞥夠始終將施工安全放在首位,做好最優(yōu)施工模式的選擇。在完成方案設(shè)計后,技術(shù)與設(shè)計人員則需要能夠同施工人員做好研究,對方案當(dāng)中存在的問題進行完善與改進,保證方案具有合理的特點,保證在該方案實施情況下能夠獲得較好的經(jīng)濟效益以及施工效果。同時,作為設(shè)計人員也需要提前報備工程施工當(dāng)中使用的設(shè)備類型與數(shù)量,做好設(shè)備狀態(tài)檢查。在擊退施工中,則需要嚴格按照之前制定的方案做好落實,保證開采質(zhì)量。
結(jié)束語
在煤礦生產(chǎn)當(dāng)中,做好巷道頂板支護可以說是非常重要的一項工作內(nèi)容,將直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)安全。在具體支護工作開展中,需要能夠充分結(jié)合實際做好支護技術(shù)的應(yīng)用與把握,做好現(xiàn)場的施工控制,在科學(xué)開展支護控制的情況下更好地實現(xiàn)支護工作目標(biāo)。
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[3]牛曉波.探析采礦工程巷道掘進和支護應(yīng)用[J].石化技術(shù),2020,(8).290,298.
作者簡介:穆澤華,出生年月:1993年9月20日 性別:男? 民族:漢族? 籍貫:陜西渭南 職稱:助理工程師? 學(xué)歷:本科? 研究方向:掘進
作者簡介:王曉波,出生年月:1994年2月25月 性別:男? 民族:漢族? 籍貫:陜西韓城 職稱:助理工程師? 學(xué)歷:本科? 研究方向:掘進