采礦工程巷道掘進和支護應用分析

王棟棟 趙 磊

山西襄礦西故縣煤業有限公司 山西 長治 046200

引言

在現代采礦工程實踐中,為了讓采礦企業實際效益得到有效維護,需要重視安全這一重要的準繩。在巷道掘進過程中,需積極重視安全合理的措施,以此維護相關工序的順利開展,同時重視支護技術的科學性和合理性,明確基本的技術特征,緊密結合具體的支護需要,針對性的將支護類型做出合理的分析,讓采礦工程的進一步開展彰顯出安全性和高質量。

1 采礦工程巷道掘進和支護存在的主要問題

1.1 煤礦巷道結構不合理 原始的巷道大多數的架構形式是比較簡單的,在巷道頂端設計弧形的架構,這樣布置雖然能提升巷道的承重能力,不過對于機械裝備不利于通過,乃至可能妨礙機械駛入,存在非常大的限制性。目前部分煤礦公司已經對原始巷道的設計實行了改變,改變成了方形巷道,并同時設立許多。這種的設計類型能加強巷道的安全性,并可以確保礦井里面的空氣暢通,還能使井下作業安全故障始發率下降。所以,煤礦公司可以多參考一些優秀的設計方法,找尋更富有科學且合適的巷道設計,提升煤礦挖掘維護技術。

1.2 安全支護技術不足 巷道圍巖容易受到水體的影響使巖體發生變形,造成圍巖穩定性和可靠性較差,這在很大程度上加大了掘進和支護的難度。在進行巷道的掘進時,由于存在外在的膨脹力,導致巷道時常出現位移和變形現象,如果這一情況比較嚴重,還有可能造成煤礦巷道的損壞,對于具有松軟巖層的巷道更容易發生巷道的損壞。另外,如果巷道掘進的速度太慢,或者在掘進過程中安全防護工作沒有做到位,就會對施工進度產生很大影響。

2 采礦工程巷道掘進和支護技術的具體應用

2.1 選取合適的支護方式 起初,采用噴漿結合長久支護、錨桿、錨索、金屬網相互結合的支護形式,這樣能夠更好的保證頂板開工的成功開展,能夠最大限度的加強頂板圍巖的牢固性,選擇噴漿的原因是為了使頂板的破碎度減少,這些均是為了更高效提升頂板圍巖的整個牢固性和強度。另外,提前辦好開工木楔提前支護任務,同時使用馬麗散和含有催化劑的混合溶液,這是為了先保持破損頂板的牢固性,隨后在開展長久支護的施工,以便達到更深入加強頂板圍巖的牢固性的施工需求和目標。還有就是要關注在斷層帶位置保障施工的長久支護,對于斷層損壞地方的巖石采用合理的方法給予恰當解決方案,通過這種方式可以使圍巖的變形率降低,保證以后施工的順利開展。另外在對其開展長久支護施工時要恰當的縮小支護之間的距離,選擇直徑和長度都與生產規定和所需要的施工物料都相符的。最終,掘進機在處在工作狀況時會出現工作面的空頂間距大致為5m,在這種狀況下會致使頂板發生大規模的坍塌,因此懸臂式掘進機沒有辦法在這種狀況下開展正常的作業,因而需要開展恰當的絲桿式前探超前支護。

2.2 建立健全的支護監測制度 隨著圍巖應力的變化,井下巷道支護結構所承受的壓力參數發生改變,技術人員必須隨時掌握支護結構的承載力變化,以此來調整支護布局或改變支護方式,確保井下作業人員及設備的安全。生產過程中,需要對巷道支護系統進行實時監測,了解圍巖應力的變化趨勢,這樣才可以跟蹤巷道支護的實際狀態,便于及時發現圍巖變形隱患,及時調整支護方式,提升井下作業安全系數。

2.3 適當應用前探梁和液壓支柱 合理運用前探梁能夠處理部分在煤礦掘進支護過程中碰到的些許困難。在運用前探梁以前應該制定好其大概的方位,依據現實的施工情況對間距實行改善,保證間距在恰當的范圍里。前探梁大部分的設計間隔即為0.4m,不過在詳細架設巷道構造時應該在從新對其進行謹慎的科學測評,清理巷道里面的雜物,使得前探梁可以暢通無阻的轉移。在進行前探梁的架設時,應該通過連棚器材把各種設備貫穿起來,把間隔控制住合適的范圍里。較為合適目前的煤礦挖掘任務的為單體的液壓柱,在安置液壓柱時,應該嚴肅控制支柱和支柱間的間隔,通常是1.5m,同時應當和頂梁垂直。在遭到急迫狀況時,應該先進行頂梁布置,在進行鋼絲網的完善,液壓柱施工較為便于達到煤礦掘進支護技藝的有關需求,對支護布局有幫助。

2.4 連續采煤機掘進技術在大斷面煤巷的應用 一些煤礦的開采作業中,有時會遇到大斷面煤巷的情況,這種煤巷的作業環境相對特殊,在挖掘作業中,連續采煤機更為適用,在具體的應用過程中,相關人員需結合現場的具體情況,來對相應的流程加以優化,使得掘進作業更為安全與高效。連續采煤機與其他的設備有所不同,其本身的截割寬度較大,在作業時可以實現集煤、裝運與運走的集成,工序更為簡單,有效避免了大斷面對掘進工作的不利影響。大斷面煤巷環境下如果采用的是連續采煤機來進行掘進,一般需分上下兩層來進行,這種分層掘進的方式對工藝流程實現了優化,利用畫弧的方式能夠確定大圓半徑,保障成型效果。

2.5 科學化現代技術的應用 在落實上述相關任務的基礎之上,重視瓦斯在線監測系統的合理應用,實現對巷道內瓦斯濃度的有效檢測,強化通風系統的實時監控,加強通風預警系統的應用,保證及時的分析出施工現場的通風狀態,確保優化基本的自動報警方案,讓自動化以及人工智能化得以修復到位。還需重視視頻監控系統的有效應用,對施工現場展開合理的分析,明確支護情況的不足之處,及時制定出應對方案,保障采礦掘進作業的安全。

3 結束語

在采礦工程實施的過程中,為了保證礦產資源開發生產工作的順利實施,就要采取相應的巷道掘進以及支護技術。這樣不僅能夠保證施工作業環境的安全,同時提高開采的效率,為我國礦產資源的開發利用起到有效的促進作用。