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【摘要】目前,由于在煤礦開發過程中,難度與強度都在不斷加強,從而導致地質條件也更為復雜,并會受到高地應力帶來的影響,造成巷道支護難度較大。本文在對煤礦巷道掘進技術與支護技術分別做出介紹分析的基礎上,來結合實例,對支護技術進行探究。
1煤礦巷道掘進技術
對采礦工程巷道實施掘進時,可以做到對鉆眼爆破法的運用。也就是在地下巷道施工做出規劃與設計時,采取多臺煤電鉆來為施工做準備。并在施工時,對施工技術與施工組織做到充分考慮,進而使得炮眼深度掘進得到良好開展。運用煤電鉆來對巷道進行掘進時,應當結合煤層厚度與炮眼間的距離來開展。施工技術人員在前期平面施工圖當中,需要對掘進炮眼做出合理的規劃與設計。另外,還應當結合實際情況,來在場地中對炮眼做到有效定位,同時做到對相關原則的有效遵守。對于煤炭層來說,其與巖巷道一樣,特質比較軟,所以在掘進時,需要采取單向掏槽的措施來開展。當掘進到一定程度,遇到炮眼較深時,需針對實際情況來開展工作。若是對于炮眼來說,其斷面比較小,那么需要采取復合式掏槽辦法來掘進。若是有軟媒夾層存在,那么需要技術人員在軟媒帶當中,完成對掏槽的布置工作,一般來說,需要布置的三個掏槽眼,同時使他們的傾角可以控制在60°-90°;若是對于軟煤層來說,其斷面較小時,一般需要設置輔助炮眼來進行掘進。在鉆眼爆破實現順利掘進,并實現實際開采煤炭資源時,需要注意的是裝煤環節。裝煤環節是一項費時費力的復雜工作。具體來說,在實際施工現場,通常采用ZMZ型裝煤機進行裝煤作業。之所以選擇該類型的裝煤機器,主要在于其通過履帶行走的方式運輸原煤,具有較好的靈活性、高效性及持續性的優點,較為適宜在掘進斷面進行運輸作業。
2.1巷道圍巖強度因素
為了能夠使巷道得到保護與支撐,需要對巷道圍巖堅硬度進行處理。若是圍巖強度可以實現隨著錨桿支護支撐作用不斷增加時,可以實現支撐力度的不斷增強。主要考驗圍巖對地質應力的載荷能力,如果圍巖的載荷能力良好,在地應壓力過大時,也會使得頂板的位移變化較小,實現較好的支撐保護作用。所以,在煤炭采掘巷道圍巖掘進錨桿支護技術進行實施時,需要對圍巖強度問題做出進一步考慮。
2.2地應力因素
在礦山壓力的作用下,因為圍巖、煤層與各類填充物等造成的力學擠壓作用現象,都被稱作為礦山壓力顯現。這種顯性對給煤炭開采造成極大的危害。若是沒有對其做到有效處理,便很可能會有安全事故出現,嚴重時會造成生命安全遭受影響。為了能夠對這種現象做出有效控制,需要在煤炭開采時,需對工作面采取支撐保護,同時對采空區實施處理,進而對應力場與圍巖變形做出有效控制,從而達到安全作業的目標。對于現代主流回采工作面來說,其采取的保護手段便是對頂板巖層實施控制,所以,對工作面的支撐保護與對采空區的處理,均是頂板管理支護技術。
2.3巷道斷面形狀與尺寸因素
采礦工程巷道掘進施工中,應當對巷道周邊圍巖應力采取支撐及調整,從而會使得巷道掘進施工中,會有各類斷面形狀出來,進而使得應力分布得到改變。所以,需對斷面形狀實施有效控制,使得應力分散有著相對好的效果。
3煤炭巷道錨桿支護技術
對錨桿支護區域的圍巖進行保護,對該區域圍巖出現裂紋變形及破碎離層進行控制是錨桿支護的主要作用。通過錨桿支護技術的實施,使圍巖在錨桿支護區內盡量保持完整,并具有良好的穩定性。同時,利用錨桿的支護實現對地質應力的分散載荷,使其擴散到較遠的位置。解決軟巖回采巷道支護問題。首先對支護網或噴層進行剛度支撐的強化,對薄弱部位要進行增加錨梁支護操作,以實現大幅提升圍巖表面支撐約束能力的要求,實現對巷道破碎區縱向延伸的最大程度限制。在實際情況較為復雜時,可以進行二次支護操作,實現支撐保護的強度,同時還可實現支護網或噴層的相對柔性操作,一旦出現圍巖發生變形或破裂的緊急情況時,可實現將圍巖能量進行釋放的功能,降低危險發生的概率。使用配套的錨桿支護體系。為實現良好的支撐保護作用,在巷道掘進的錨桿支撐保護體系之中,要對使用的螺母質量及精確程度進行嚴格把關,在一般情況下,要將普通螺母更換成錨桿專用螺母,實現整體抗壓能力的提升。對錨桿托板進行加厚處理。為避免出現托板變形而引發施工事故,在實際施工中要對錨桿托板的強度進行增強處理,使得托板的抗變形能力要在實際承受壓力范圍以上,提升巷道的實際安全性。采用動態監測技術。在煤炭工程巷道掘進錨桿支撐保護技術使用過程中,可以采用動態監測技術,通過實時監測發現錨桿技術的實際應用中出現的問題及薄弱環節,通過現代的檢測技術手段對環節進行精準定位,實現支撐強度提升與工程施工的安全性。
4采礦工程巷道掘進中支護技術的實踐運用
在某一煤礦當,有很多老窖存在,同時采取的掘進方式比較落后,采煤的工藝也較為簡單,因此需要做出改進,方可使得巷道掘進頂板支護要求得到滿足。同時,為了能夠達到礦井巷道在掘進時的要求,對于頂板錨索支護來說,需要采用二二的支護方式,支護的排距需控制在1.5m,其中一排需要處于巷道的頂角位置上,另一排需要處于兩鋼帶間,從而達到交替支護。具體如圖1、圖2所示。其中巷道圍巖穩定性所得出的分析結果如表1所示。由圖2、表1可知:改進后支護方案中頂板兩肩窩少兩排錨桿,錨桿用鋼帶孔內打上錨索替代,與原支護方案相比,改進方案中每一排錨桿少3根。按照100m支護計算,改進方案后錨桿節約66根。若按照打一根錨索需16min、錨桿需5.7min計算,改進支護方案的工作效率也得到了明顯提升。此外,改進支護方案中,塑性區深度減少了2.03%,巷道圍巖的最大位移量減少了15.6%,對于大幅提升割煤工效作用明顯。
5結語
本文對煤礦巷道掘進技術與煤礦支護技術、原理做出了研究與分析,同時以此為基礎,聯系實際,運用具體實例來對巷道支護工藝的應用做出探究,并展現出一定的應用效果。
參考文獻:
[1]劉國忠.淺析煤礦巷道錨桿支護技術的應用與優化[J].機械管理開發,2017(03).
作者:周佩軍 單位:扎賚諾爾煤業公司安全監查部