采礦工程巷道掘進和支護技術的應用對策

高耀江

山西省柳林縣應急管理局 山西 呂梁 033300

前言

在煤礦開采過程中,巷道掘進以及支護施工是其中的重要環節,加強巷道掘進與支護質量控制對保證采礦工程的安全性有積極意義。因為礦山地質應力作用,會巷道掘進的安全性產生極大威脅,一旦用力過大會導致巷道圍巖出現變形、位移等問題,影響采礦工作的穩定性與持續性。因此,需要對巷道掘進和支護技術進行科學應用,提高巷道掘進的安全性與穩定性,保證采礦作業順利進行。

1 采礦工程巷道掘進支護技術特點分析

在采礦巷道施工過程中,鉆探爆破技術是比較常用的工藝類型,尤其是在地下隧道進行施工時,該技術應用比較普遍。為了保證鉆探爆破技術的有效性,需要對施工技術以及具體的施工組織進行全面考慮。在電鉆驅動過程中,需要將煤層實際厚度考慮在爆破之間的距離內,工程師在設計過程中需要為爆破隧道提供科學以及可行的設計方案。與此同時,需要根據巷道的具體情況遵循特定原則開展爆破作業。一般情況下,煤層類似于巖巷道,在挖掘過程中具有一定的平滑性,可以利用單向掏槽的方式開展挖掘作業。如果在開挖后出現深層爆炸,需要根據具體的情況對相關措施進行合理利用。如果噴射器橫截面比較小,一般可以利用復合式掏槽技術。如果存在軟巖層,在施工過程中需要布置掏槽,也就是在軟巖區域對接口進行固定,可以調整三個掏槽眼,保證間隙孔以及傾斜角在60度到90度之間。如果軟碳纖維橫截面比較窄,不建議利用爆破輔助功能。為了提高煤炭資源的開采效率和質量,要注意在鉆孔爆破過程中考慮煤復核之間的關系。拾煤作業比較復雜,并且耗時比較長。在施工作業中,需要對專業機械設備進行應用,這些專業的裝煤機可以通過坡道進行運動,提高運煤效率,保證運煤的連續性[1]。

2 技術應用

2.1 錨索支護技術 在采礦工程巷道掘進以及支護技術應用過程中,錨索支護技術是其中的關鍵技術類型。在煤炭開采過程中,地質條件比較復雜多樣,軟巖是比較常見的巖石結構,很容易出現變形,并且穩定性相對較差,松軟性相對較強。在巷道掘進施工過程中一旦遇到軟巖,必須利用有效的錨索支護技術,才能夠保證軟巖的穩定性和安全性。一般情況下,在錨索支護技術應用過程中,需要考慮到高應力作用下的軟巖巷道支護技術的應用。目前,國內普遍應用的錨索支護技術對軟巖的控制效果比較好,可以提高圍巖的安全性和穩定性,保證采礦工程順利進行。

2.2 機械化掘進技術 在巷道掘進施工中,對機械化掘進技術進行應用不僅可以提高效率,而且能夠保證施工人員的人身安全。在機械化掘進施工過程中,一般需要由多種程序組成綜合機械設備。而機械設備主要包括懸臂式掘進機器、運輸機器、鉆井機器、工程用電設施以及通風除塵工具設備等。這些機械設備可以通過掘進機器進行。掘進設備能夠大大提高巷道掘進效率。在對掘進機進行應用時,需要注意嚴格控制掘進機的質量,防止掘進機使用性能出現問題而影響開采工程的進度和質量。在科技水平不斷發展和進步的過程中,目前我國的掘進機研發出已經取得極大進步,能夠基本滿足我國采礦工程的實際需求[2]。

2.3 連續采煤機掘進技術 在采礦工程中可能存在大斷面煤巷,面對這種情況需要對連續采煤機掘進技術進行應用。這是解決大斷面煤巷開采問題的重要技術類型。在連續采煤機掘進技術應用過程中,可以對開采流程進行合理優化,有利于提高煤巷掘進的安全性以及施工效率。連續采煤機本身具有較強的優勢,橫切面比較大,能夠承擔煤炭運輸作業,提高大斷面煤巷開采水平,并且能夠減少在傳統巷道掘進施工過程中存在的問題。一般情況下,大斷面煤巷連續采煤挖掘技術在應用過程中,需要根據煤巷的實際情況對不同方法進行合理選擇。其中分層掘進方法可以在兩個層開展不同層面的施工,在實際應用中利用圓弧畫出大圓半徑能夠縮短巷道成型時間。除此之外,在巷道掘進過程中對絞車進行應用,可以提高碴石運輸效率,對掘進流程進行優化改進,保證巷道掘進作業順利進行,對提高巷道掘進效率和質量有積極幫助。

2.4 U型鋼支護技術 U型鋼支護技術也是采礦工程巷道掘進過程中的主要類型。U型鋼支護技術在金屬支架進行有效應用,可以充分發揮金屬支架伸縮性比較強的特點。從而抵抗在巷道掘進過程中的高應力。在巷道掘進施工中,巷道可能會因為高應力作用而出現擠壓變形問題,導致巷道掘進的安全隱患增加。在這種情況下需要對金屬支架進行有效應用,分散高應力。而對U型鋼支護技術進行充分應用,可以在巷道出現變形后發揮良好的支護作用。但是需要注意在U型鋼支護技術應用過程中,一般是在圍巖變形之后應用的支護技術,在圍巖變形前對U型鋼支護技術進行應用不能達到預防作用。因此,一般情況下,U型鋼支護技術需要與其他支護技術進行配合應用,才能夠充分發揮作用,保證在巷道掘進施工過程中圍巖的穩定性和安全性[3]。

3 應用策略

3.1 加強地質勘探作業 為了保障采礦工程中巷道掘進技術的應用效果,需要加強質量控制工作,掌握環境因素對施工效率和施工安全性產生的不利影響。需要對地質構造進行全面勘察,并且要完成地質構造全面分析作業,掌握地質構造的具體情況,才能夠制定科學有效的巷道掘進施工方案。在對地質條件進行勘探的過程中,需要對先進的地質勘察技術進行應用和優化,目前在地質構造研究過程中,我國的勘察技術仍然需要不斷提高。在確認巷道地層時可以利用三維技術對地質構造情況進行全面分析。一般情況下能夠掌握構造的具體情況以及合理的采礦技術。在地質勘探作業中,還需要加強數據分析作業,開展有效的地震研究工作,保證鉆孔施工的安全性。

3.2 加強瓦斯控制作業,及時排放瓦斯 在巷道掘進施工過程中,除了要考慮到支護技術的有效性之外,還要考慮整個環境的安全性。在煤礦開采過程中,瓦斯過多是不可避免的,瓦斯濃度越高,發生爆炸的可能性會越高。因此,相關管理人員必須加強瓦斯收集作業,利用有效的方式收集瓦斯,或者將廢物通道中的瓦斯量減至最少,盡可能對瓦斯進行應用。除了可以提高煤礦開采的經濟效益之外,能夠在一定程度上保證巷道掘進施工過程中的安全性。受隧道建設影響的工人,需要加強巷道掘進作業中的氣體含量和空氣濃度監測作業,如果濃度達到一定量,必須及時釋放瓦斯氣體,保證開采人員的生命安全。

3.3 做好通風除塵作業 在巷道掘進施工過程中需要做好有效的通風除塵作業。在隧道施工作業中粉末懸浮在空氣內,還會存在一定的有害氣體,例如二氧化碳或者瓦斯,為了保證施工人員的人身安全,必須及時清除巷道內的灰塵和有害氣體。在巷道掘進施工作業中,需要開展有效的通風防塵作業,一般可以安裝內部通風系統,主要包括通風設備以及自然空氣。在通風系統設計與安裝過程中,需要對設備的具體安裝位置進行科學確定,保證內部氣壓以及內部通風量能夠滿足巷道掘進施工要求。通風機需要與輔助系統進行配合使用。這樣能夠有效清除腎臟內的虧損以及有害氣體。對灰塵進行處理時,工作人員可以使用真空吸塵器吸收大量灰塵,減少空氣內的灰塵量。除此之外,在巷道掘進作業中,還需要重視對隧道溫度和濕度的監測作業,一旦發現異常情況需要及時采取有效措施解決,保證巷道掘進的安全性。

3.4 對巷道掘進施工工藝進行改進優化 在采礦工程鉆探過程中還存在一些問題會影響巷道掘進施工安全,為了保證采礦工程能夠順利進行,需要對巷道掘進施工工藝進行有效改進。可以利用交叉操作的橫向切割工藝提高巷道掘進施工水平。在該施工技術應用過程中可以進行道路開挖,必須保證其能夠滿足采礦工程的相關法律法規,因為工藝技術能夠提高隧道掘進效率和速度,因此。在應用過程中可以同時進行最近和巷道支護作業,有利于提高施工效率和安全性。與此同時,可以根據相當決定的具體要求對工序進行科學分配,對巷道開挖方式進行改進。

4 結語

總而言之,在采礦工程巷道掘進和支護施工過程中,為了保證巷道掘進的安全性和穩定性,需要對先進的支護技術和掘進技術進行充分應用。同時需要加強巷道掘進施工的質量控制作業,對一些應用要點進行準確把握,提高巷道圍巖的安全性和整體性。在巷道掘進支護過程中,為了把握巷道掘進施工方法,需要對錨索支護技術、機械化掘進技術、連續采煤機掘進技術以及U型鋼支護技術有全面認識,保證每一種技術的應用效果。除此之外,在巷道掘進作業中,需要重視地質勘探工作,加強瓦斯控制作業,及時排放巷道內的瓦斯,還要做好有效的通風除塵工作。并且要對巷道掘進施工工藝進行改進優化。這樣能夠提高巷道掘進施工效率,保證巷道掘進安全性,充分發揮支護技術的應用優勢。這對促進我國采礦行業的不斷發展也有積極意義。