張海志
摘? 要: 近年來,我國社會的快速發展帶動經濟水平的提高,各工業在快速發展過程中對能源的需求量逐漸增大,其中以煤炭為主要能源需求。 因此,將煤炭開采與實際情況相結合,以保障開采安全為基礎,合理加大煤炭開采深度,避免因開采過程中上層巖體壓力過大造成后續維護工作難以開 展,為社會提供充足的煤炭資源。
關鍵詞: 煤礦掘進支護;問題;措施
煤礦行業是國內經濟的重要支柱產業,是各個產業生產經營、居民 生活的重要能源來源。近些年,煤礦行業的產業結構優化調整正在不斷深 入,但日益增長的煤炭資源需求卻使得煤炭企業不得不反復提高采掘速 度。煤礦開采過程中的掘進支護是保證整體開采效率的關鍵,更將直接影 響到井下開采作業的安全性,因為需要解決好當前其中存在的問題、克服 技術難點,加強對于井下作業人員的安全保護,提高施工效率。
1 煤礦掘進支護技術影響因素分析
1.1? 地質條件對支護技術的影響
現階段我國超出千米深的煤礦已經超過50%。在煤礦開采深度持續增 加的情況下,井下整體生產環境也會越來越復雜、惡劣,在很大程度上增 加了井下煤炭資源開采的難度。①在煤礦生產環境不斷向地下深層推進的 過程中,礦下煤層頂板的巖性和拱圍巖的應力會發生十分顯著的改變。② 在煤礦生產環境不斷向地下深層推進的過程中,地質環境結構會越來越繁 瑣復雜,例如,會存在大量斷層帶、大坡度地帶等。③由于部分巷道支護 工藝和機械設施等還不夠完善,隨著煤礦開采深度的增加,所遇煤巖的堅 硬程度也會越來越高,這在很大程度上提升了機械設施的工作難度,需要 相關機械設施必須擁有足夠的強度和性能,如果性能和強度不達標,那么 作業速度便會顯著降低,并且對機械設施的磨損程度會更高,更換部件和 維修的可能性大幅度提升[1]。
1.2? 機械化程度低造成的問題
在實踐調研中發現我國很多煤炭開采還是以井下開采為主導的,在實 際需求量不斷提升,開采速度要求不斷強化的背景下,就需要進入到更加 深度的環境去進行開采,此時就需要面對更加負責的生存環境,如果還是 僅僅依靠人工來進行,就難以達到理想的生產質量和效率局面,因此引入 機械設備或者方案成為必要之舉。比如以懸臂式掘進機為例,其就可以在 開采效率提升中發揮重要效能,但是從機械設備使用現狀來看,設備機械 化程度不高,就很容易出現各種安全事故,比如在使用這種機械的時候, 對應操作人員就需要使用鉆機和杠桿來進行空頂作業,此環節是比較復雜 的,并且很容易出現人為失誤。也就是說機械化的程度如果沒有達到理想 的狀態,反而會造成更多的不便,要想改變這樣的局面,就需要在機械化 體系構建中進行更加多的投入。
1.3? 由于煤礦支護設備的更替造成的問題
在科技快速發展的現階段,我們國家在煤礦采掘支護設施的改良和 升級上有了一定突破,例如,在煤礦采掘中非常多見的鋼絲繩砂漿錨桿和 快硬水泥錨桿等,這些設施在強度上是比較低的并且擁有較高的柔韌性, 但是,雖說這些設施在技術上獲得了較大突破,但仍然沒辦法達到目前煤 礦掘進支護環節的需求。今后的煤礦采掘工作應該將以人為本、人和自然 和平共處的思想觀念作為中心思想,但就當前煤炭采掘的真實情況來講, 離目標的達成還很遠。甚至還在采掘工作中為工作人員潛藏下大量安全隱 患,無法有效促進煤炭采掘業的長久良性發展[2]。
2 優化煤礦掘進支護的具體策略 2.1積極更新相關機械設備
想要解決煤礦采掘中均進支護的根本問題,對有關設施進行更新是 其中非常重要的基礎解決方式。掘進支護設施屬于掘進支護活動的基本內 容,更是影響其成效的重點因素,甚至可以影響到整個掘進支護的質量。 所以,針對煤炭采掘公司來講,必須提升資金的投放力度,將有關機器設 施的更換工作執行好,利用現代化的機械設施來開展掘進支護工作。另外 對相關設施做好維護工作,使得機械設施可以在最大限度上協助與提高掘 進支護的成效與質量。
2.2? 實現煤礦掘進支護工藝的優化
采煤深度不斷拓展,這是大勢所趨,在此過程中就需要積極實現掘進 支護工藝的優化,也就是說能夠依靠不同的施工訴求,對于不同的地質條 件進行研判,由此制定更加有針對性的支護方案,這樣才能夠使得實際的 支護效果得到提升。比如如果遇到的是矩形斷面巷道,就可以以錨桿和錨 索聯合的方式來應對,這樣可以使得巷道圍巖的穩定性得以提升,繼而確 保實際的施工工序達到理想的狀態。詳細來講述,其施工步驟為:將錨桿 設定在預先設置好的鉆孔位置上,然后將其相互固結起來,這樣就可以使 得其形成一個完整的整體。在完成上述施工任務之后,還需要積極使用錨 索來進行牽引,規定在深部穩定巖層中,這樣就可以構建雙重保障。從這 個角度來看,最佳的支護就是確保圍巖的膨脹變形力,巖層承受能力耦合 力能夠協同發揮其效能,在此過程中還可以依靠對應的方式來降低操作的 難度。從整體角度來看,就是需要對于巷道性質進行研判,在此基礎上做 好掘進方式的選擇,由此才能夠使得采煤效率和質量得到提升[3]。
2.3? 提高施工人員的綜合素質
支護裝置的設置利于提高增強巷內巖體的穩定性,使煤炭開采工作的 安全得到保障,因此,支護裝置擁有著至關重要的作用。設計人員需要全 方面整合資源,對支護裝置存在的風險進行預測后,科學化、合理化的安 裝支護裝置。并且要求后續的工作人員在開展工作時嚴格按照設計師制定 的標準進行工作的開展,以此妥提高巷內工作的安全性,對采礦效率進行 提高。同時,對巷內施工人員進行素質培訓,使其擁有在發生事故時制定 適當應急計劃的能力,能夠在發生危險時及時采取自我救治措施。由于, 煤礦開采工作的危險性極高,加之工作地點原理地面在事故發生時,地面 工作人員無法立即提供幫助。因此,及時的自我救治是十分重要的。
2.4? 實現支護材料質量的管理和控制
在煤礦掘進支護技術方案部署實施的過程中,掘進支護材料的質量, 掘進支護設備的性能,都會對實際施工的有效性造成影響,因此必須要采 取措施,使得支護材料質量得到管理和控制。詳細來講述,在此過程中需 要關注的節點有:積極改變之前的質量管理意識,依照實際的工程訴求, 確保使用更高質量的支護材料,關注實際支護材料質量管理體系的構建; 對于支護材料供應商的資質進行考察,了解其產品性能,在此基礎上考量 實際的成本;建立完善的支護材料質量檢測機制,確保在收貨的時候能夠 進行檢查,如果存在質量不合格的產品,應該及時地采取措施,避免不合 格的支護材料進入到實際的施工流程[4]。
結束語: 在當前煤礦開采工作過程中,為能夠使開采安全性及開采效 率得以提升,應當注意合理實施各個方面工作,而其中比較重要的一個方 面就是掘進支護工作。所以,在當前煤礦掘進支護工作過程中,相關工作 人員應當在積極分析工作中存在的問題基礎上,以有效方法應對,從而使 支護工作能夠得以更好開展,進而保證煤礦開采工作得以更好進行。
參考文獻:
[1]孟文彪.煤礦掘進支護問題及應對措施分析[J].內蒙古煤炭經濟,2019 (24):190+192.
[2]張延慧. 煤礦掘進支護當中的問題及應對措施研究[J].內蒙古煤炭經 濟,2019(22):39-40.
[ 3 ] 趙紅亮. 復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術[ J ] . 石化技術, 2 0 2 0 , 27(01):57-58.
[4] 周明. 煤礦掘進支護技術在復雜地質條件下的應用分析[J]. 科技風, 2020(05):130+154.