煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究
刘立强
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刘立强,. 煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究[J]. 国际科技论坛,2023.8. DOI:10.12721/ccn.2023.157262.
摘要:
在煤矿采矿工程项目的建设活动中,按照计划和设计要求展开掘进工程的建设,要采取有效的措施进行施工,制定合理的支护方案。加强对支护处理工序的把握,确保煤矿采矿工程项目的安全性,提高煤矿采矿工程项目的建造质量和施工效益。
关键词: 煤矿采矿巷道掘进支护技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157262
基金资助:

引言

在矿井生产过程中,巷道是地面与矿井重要通道,既是煤炭输送的必经之路,又是实现矿井通风、排水等作业的关键工程。在矿井开采中,掘进和支护是保证安全的先决条件和基础,尤其在矿井地质条件比较复杂的情况下,必须不断完善巷道掘进和支护技术,以保证矿井的强度和稳定性,从而保证矿井安全。

1巷道掘进技术内容

煤矿采矿工程巷道掘进中采取的方式多种多样,例如综合机械化开挖、锚喷联合开挖、大断面连续开挖等方式,挖掘方式不同,使用到的挖掘方案和相互匹配的设备设施也存在着一定的差异性。因此在具体的实践中,要建立起协调、健全完善的掘进框架,在煤矿采矿工程项目巷道掘进中,建立起一体化的应用系统,对有关的挖掘设备设施进行协调运用,提高生产效率,达到连续生产和运输的目的。在煤矿采矿工程巷道掘进技术的应用过程中,技术人员需要站在系统综合的角度,对所处环境进行分析,制定匹配性较强的生产方案和技术应用计划,确保煤矿采矿工程巷道掘进技术应用取得理想的应用效果。对煤矿采矿工程巷道掘进形成影响的因素较为复杂,包括地质条件,会对采矿工程巷道掘进的速度形成直接影响。因为地质条件是客观存在的,如果其中存在裂缝深、褶皱断层结构以及硬度超标等情况时,巷道掘进的难度不仅会大大增加,而且其中将会残留大量的安全隐患,如瓦斯溢出、水害问题的发生。

2煤矿采矿工程支护技术

掘进工程结束后,必须采取适当的支护措施,以确保煤矿的安全和稳定。支护技术多种多样,应根据情况选用不同的支护方案。支护技术的关键作用是建立可靠、安全的矿井安全运行机制。因此,在进行掘进与支护时,不能将两者分离开来,而是要建立起完整的连接体系,确保支护技术方案的有效实施,保证矿井工程施工质量。而且,在掘进工程的施工中,如果遇到软岩体和其他不稳定的情况,必须采取支护措施,以降低风险。

3巷道掘进与支护技术应用的重要性

众所周知,煤炭资源所处的环境条件复杂,因此煤炭资源开采存在很大风险。为确保煤炭资源开采工作的顺利开展,需要在煤矿开采工作前,结合开采区域的实际情况制订针对性的工艺方案,在此基础上,由采矿人员围绕煤矿的分布特点,做好开采地点的支护工作,为煤炭资源的安全运输提供可靠保障。井下地质条件特殊,对支护技术的要求较高,为确保煤矿开采各环节工作安全稳定,巷道掘进和支护势在必行。矿井中存在着很多不确定性因素,容易出现冒顶事故,一旦发生事故,将会造成无法预估的严重后果。对此,必须结合矿井开采区域的实际情况,做好掘进与支护工作,以便为提高煤矿采矿工程的综合效益奠定基础。

4煤矿采矿工程巷道掘进技术

4.1制定巷道掘进施工方案

在巷道掘进的施工作业环节,需要在前期的方案制定中,加强地质勘查,从多层面着手,做好全过程的技术监督,了解工程项目的具体情况,在地质勘查环节做好前期准备,确保掘进工艺操作的可行性和规范性。在地质勘察作业环节,技术人员需要对勘察过程进行进一步的完善,了解工程项目的实际需求,掌握有关参数,将应力围岩的强度参数、结构性能参数等集中记录下来,了解应力大小参数等有关的数据信息。对相关数据进行记录、分析、汇总,构建起数据模型,保证地质勘查的相关数据可以发挥出支持保障的作用,提高地质勘查工作的全面性和规范性效果。在地质勘查环节保证各项参数信息全面性,制定工程项目的掘进方案,对工程项目地质情况进行全面分析,制定高效性、可行性较强的巷道掘进处理方案。例如在大断面连续开挖的过程中。要使用专业化的挖掘设备设施,完成挖掘任务,利用间接性运输处理方案,或是采取连续运输处理方案,在稳定的地基条件和施工环境下进行生产。如果开挖过程中使用综合机械化开挖的方式,需要配备完善的设备设施,例如,输送机组合掘进机和通风除尘设施,结合对工程项目实际情况的分析,选择挖掘机的型号时,要确保挖掘机型号和工程项目实际需求的匹配性,顺利的推进项目活动的顺利开展。

4.2光面爆破技术

光面爆破技术是巷道掘进施工中常用的技术之一,该技术的科学合理应用,对提高煤矿巷道掘进效率有着极为重要的作用。将光面爆破技术应用于煤矿采矿工程中,能够掌握爆破过程,在对爆破点进行爆破时,还可以根据连锁反应爆破临近爆破点,叠加技术的使用能够在爆破面形成围岩区域,有利于施工顺利开展。但在具体应用该技术之前,必须合理地布局炮眼,精准计算炮眼的间距及炸药的使用量,根据爆破区域的具体情况制订爆破方案,以便从整体上提高爆破质量。

4.3通风与降尘技术

在煤矿巷道掘进施工的过程中,通风与降尘技术能为井下作业人员施工创建安全的环境,具有保障生命财产安全的作用。通常情况下,局部通风机是煤矿巷道掘进过程中主要的通风设备,该设备作为重要的通风装置,具体应用时必须结合施工现场环境及地质情况。面对特定的施工区域,为保障巷道的通风质量,为井下作业人员创建安全的作业环境,还可能用到压入式局部通风机。无论使用哪种通风设备,具体使用前都要求施工单位进行严格的质量检测,做好故障排查工作,使设备处于高效运行的状态。

5煤矿采矿工程巷道支护技术应用

5.1锚杆支护

使用煤矿掘进工艺进行施工作业的过程中,锚杆支护是最常见的支护技术,该技术不仅具有良好的支护效果,还能提高巷道围岩结构的承载能力,具有稳定性高、适用性强的特点。由此可见,锚杆支护技术的应用具有重要意义,其应用范围也在逐步拓展。锚杆支护技术可以与注浆加固支护技术联合使用,通过锚杆支护技术预先对破损巷道结构进行修复,以免在注浆加固环节产生新的裂缝。运用锚杆进行区域性修护处理,还能避免裂缝扩大。在巷道出现掉矸问题时,用锚杆支护岩石能够降低矸石掉落产生的不利影响。此外,锚杆支护技术还能降低巷道底鼓机率,特别是巷道底板出现底鼓问题时,使用锚杆支护技术能有效避免底鼓巷道作业的影响。对于底鼓问题,传统的应对方案采用直接卧底作业方法,但该方法无法从根本上解决问题,需要反复进行卧底作业,而锚杆支护技术能有效预防底鼓。

5.2混凝土支护技术

混凝土支护:在混凝土支架的制造中采用喷射混凝土的方法,并将锚杆和混凝土支护有机结合起来,以保证围岩的安全。因此,在实际作业中,必须对喷淋装置进行科学配置,并通过合理的布局保证作业的效率和安全。在掘进完毕后,要及时安装临时锚杆,将混凝土喷到要求的厚度,用锚网喷出加强金属网的强度,提高混凝土支架的整体性能。

结束语

采矿工程巷道掘进和支护作业是一项系统性工程,除本文提及的基础内容外,也可以开展机电一体化设计,利用机械设备自动化,降低采矿工程巷道掘进和支护安全风险,提升施工效率。建议在充分分析围岩环境与地质条件后,充分吸纳本文理论内容,设计一套内容更完善的巷道掘进和支护方案,并在后续施工中关注各项细节内容,以便市场输送更多优质矿石资源。

参考文献

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