复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术应用研究
窦胜波
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窦胜波,. 复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术应用研究[J]. 煤炭技术研究,2022.4. DOI:10.12721/ccn.2022.157228.
摘要: 在我国社会经济不断发展的情况之下,人民对于各种能源的需求程度持续增加,尤其是对于煤炭资源等的需求。当前,我国的煤炭资源相对比较丰富,但是地质条件约束了煤炭资源的开采,使得开采过程中的难度增加了。针对这种情况的存在,必须在复杂地质条件之下进行相关策略的提出,从而不断提高煤炭在掘进开采过程中的效率,满足当今社会对于煤炭的需求程度。
关键词: 复杂地质条件;煤矿;采煤掘进;支护技术;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157228
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1支护技术对于掘进工作的重要性概述

1.1起到加固的作用

支护技术可以对煤矿井下掘进过程中的巷道起到加固的作用,可以增强煤矿井下采掘过程中巷道的抗压能力,从而对整个巷道起到加固、支撑的作用,防止发生坍塌、冒顶事故,减少煤矿井下掘进过程中安全事故的发生。

1.2保持煤矿井下掘进工作中巷道围岩的完整性

煤矿井下掘进过程中,会对巷道围岩和巷壁产生影响,甚至出现围岩破裂的情况。支护技术可以增强煤矿井下掘进过程中巷道围岩的完整性,其主要是通过锚杆、锚索对井下巷道的碎石和易裂的岩石进行支撑、吊起,避免掘进过程中碎石掉落,防止煤矿井下掘进过程中巷道变形,保持煤矿井下巷道围岩的完整性,进而防止发生安全事故。

2复杂地质条件下煤矿掘进的难点分析

2.1煤层地质结构已经被破坏

煤矿资源一般埋在地下,对它进行开采需要根据不同开采地区情况进行,如果地区地质条件比较复杂,在开采过程中,就很容易破坏煤层的地质结构,或者由于煤矿资源埋藏比较深,需要对它进行更加深度的开采,那么也会破坏地质结构,破坏地质结构就会影响它的坚固性,再往下挖掘就会很可能会导致一定的安全问题。这实际上算是一个比较难的技术问题,需要新的技术条件来解决这一问题。

2.2前掘后修的方式会导致工作量大大增加

前掘后修最主要是考虑到地质因素影响。不同的地方地质条件也不同,有些地方的土质比较松软,有些地方比较坚硬。特别是在那些土质比较松软的地方,如果一不小心,就容易造成坍塌并会对巷道产生影响。这样就要求在挖掘的过程中也不断要修补已经挖掘过的地方。但是这样前掘后修就会有一个问题,可能会导致工作量成倍的增长。本身特殊的地质就会影响工作的进度,再加上这样前掘后修的方式,就会更加拖延进度的推进,进而可能会增加成本,不利于企业进行煤矿开采。

2.3在薄煤层的开采方面还存在一系列安全问题

安全问题在开采的过程中非常重要,如果一旦出现安全问题,一个或几个人死亡背后就是一个或几个家庭受到影响。另外,这种安全事故的出现还会对企业造成非常不良的影响,可能会中断开采工作。在一些地方存在有薄煤层就可能会出现一些安全问题。实际上,这种薄煤层甚至占据了非常大的比重。处理薄煤层问题需要采用一定的技术来进行开采。比方说本文提到的掘进支护工作或者说巷道回采。但是正是考虑到这种复杂的问题,在进行这两项技术工作的时候。需要有非常高的操作的能力,并且要提前预估好开采工作的危险性,在确定好它的安全程度之后,才能够进行进一步的工作。

2.4注意巷道围岩上存在的问题

巷道围岩周边的开采要考虑到多种问题。首先是围岩的支撑力度。由于地质环境恶劣及复杂,所以巷道周边的围岩也不是非常稳定,在开采前,要确认好巷道的支撑力度是否达到标准,如果达不到标准,要进行一些技术上的修补。其次就是在开采的过程中,由于施工的力度,也会对于围岩的支护强度造成影响,进而影响稳定性。所以在开采过程中要时刻注意巷道围岩是否稳固。

2.5煤矿的支护技术先进性有待提升

当前阶段,我国在开采煤矿过程中,很多企业使用的技术还不是那么的先进,虽然说也是掘进支护技术,但是考虑到具体的实施以及企业的条件,实际上施工的设备技术还比较落后。这样落后的条件势必会对煤矿开采工作造成一定的影响,不仅是在进度方面,而且也在安全性方面。当前我国需要注意到这一技术落后的问题,可以学习借鉴一些他国的先进经验以进一步提高我国的煤矿支护技术。

3复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术应用

3.1综掘机的选择

对于相关企业而言,在进行开采工作的过程中,先要对所要开采的地区进行地质勘察,并根据所得到的结果进行综掘机的选用,以此来确保整个工程效率能够得到有效提升。在这一过程中,相关人员需要从三个角度来进行分析:首先,所选用的综掘机在结构层面是否能够满足相关要求;其次,整个设备的体积是否能够达到相关容纳值,既不会出现过大也不会出现过小;最后,以整个煤矿地区的实际土层结构与开采指标进行选用,将整个岩石层的强度进行分析,从而来确保整个开采工作能够得到有效保障。在这一背景下,相关人员所需要考虑的内容相对较多,不仅需要考虑整个设备的市场价值、维修成本以及功率是否能够满足要求,同时还要确保整个设备的性价比与开采工作相契合,以此来确保整个施工安全质量能够得到有效提升。

3.2合理选择综掘机型号

在型号选用方面,相关企业先要确保的是整个设备的型号情况能够满足巷道施工,明确该土层的断面情况,并以此为基础来进行截割强度的调整,确保整个综掘机自身的截割强度能够满足工程需要,同时在生产效率方面能够达到预期要求。在完成这些必要条件后,相关人员便要对设备的配件情况进行考虑,既要降低成本,同时还要确保整个供应工作能够顺利开展,并且当设备出现问题时,能够在短时间内对故障区域进行维修,以此来确保整个开采工作能够顺利开展,只有将整个指标要素全都考虑进去,才能够真正确保整个综掘机工作能够顺利开展,以此来满足相关企业在这方面的工作需要。

3.3直接破顶法的应用

因为断层结构本身是存在不稳定性的,特别是土质出现疏松的区域,在进行开采挖掘的过程中,工作人员所要承担的危险程度也会随之提升,自身的生命安全也无法得到有效保障。为了降低不必要的损失,相关企业在进行实际操作的过程中需要选择直接破顶法,通过相关设备对稳定性最差的顶层结构进行破坏与清除,以此来确保整个岩石层相对坚固,在此之后才能够继续开展支护工作。这样不但能够确保整个结构的稳定性,同时也能够在一定程度上确保人员自身的安全性不会因此受到影响。

3.4合理应用临时支护技术

在进行支护技术的应用过程中,相关企业需要注意的是支护方式的合理性与稳定性,需要以实际情况进行支护方式的选择与使用,以此来确保后续工作能够得到有效保障。施工单位在进行选择综掘机的过程中,可以通过对液压系统的性能来进行支护方式的应用与选择,这样不但能够有效提升施工工作的整体效率,同时还能够降低相关人员的工作量,对整个煤矿采集工作也会起到有效的促进作用。倘若是处于一个地质环境相对复杂的局势下,施工人员在采用支护技术的过程中,需要加强对这方面的巩固工作,尽可能避开危险环境,降低影响因素,从而来确保施工人员自身的生命安全不会因此受到影响。除此之外,在进行实际操作的过程中,施工单位还可以针对不同的地质条件选择适宜的方法进行开采,这样不但能够有效降低采矿工作的风险系数,同时还能够对整个企业的发展起到有效的促进作用。

4结束语

总之,考虑到当前我国对煤矿的需求量仍然很大,所以说煤矿开采工作也在不断的持续过程中,那么就需要不断提高我国煤矿开采的技术以提高效率,减少不必要的损失。发现当前的技术存在的一些问题之后,需要进行进一步改善与调整。

参考文献

[1]任高岭.巷道支护技术在煤矿井下掘进中的应用[J].石化技术,2020,27(09):294+298.

[2]陈彦宏.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].石化技术,2020,27(09):244+268.

[3]王一彬.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用[J].石化技术,2020,27(09):177-178.

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