傾斜煤層掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)及回采技術(shù)分析

康來(lái)興

【摘 要】煤炭資源是我國(guó)的重要資源，煤礦開(kāi)采技術(shù)的不斷深入使得煤礦的掘進(jìn)技術(shù)成為井下作業(yè)的關(guān)鍵，面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，作業(yè)的技術(shù)要求越來(lái)越高，煤礦想要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中取得經(jīng)濟(jì)效益，就需要在煤礦開(kāi)采過(guò)程中不斷的提升掘進(jìn)巷道支護(hù)和回采技術(shù)，先進(jìn)的煤礦掘進(jìn)及回采技術(shù)是保障井下安全作業(yè)的依靠。

【關(guān)鍵詞】煤礦巷道；支護(hù)技術(shù)；問(wèn)題措施

一、急傾斜煤層掘進(jìn)巷道設(shè)計(jì)布置及回采中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題

（一）支柱防護(hù)問(wèn)題

急傾斜煤層在掘進(jìn)、回采過(guò)程中，頂?shù)装逯ёo(hù)的作用至關(guān)重要，它不僅影響了施工的安全，而且決定了掘進(jìn)及回采的速度和實(shí)際創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益。所以解決急傾斜煤層的掘進(jìn)、回采過(guò)程中的作業(yè)支護(hù)結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題迫在眉睫。比如：巷道掘進(jìn)過(guò)程中支護(hù)方式及掩護(hù)式支架的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理，會(huì)嚴(yán)重影響礦井的安全及采掘接替。

（二）人身安全問(wèn)題

在急傾斜煤層巷道掘進(jìn)及工作面回采過(guò)程中存在著許多危險(xiǎn)因數(shù)。如巷道支護(hù)設(shè)計(jì)式不合理、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、防沖裝置不完善、作業(yè)上方水害治理不到位、瓦斯治理不到位、頂?shù)装骞芾聿坏轿?、通風(fēng)系統(tǒng)不暢通時(shí)可能會(huì)引起各種事故的發(fā)生，導(dǎo)致人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成極為惡劣的影響，為了防止各類(lèi)事故的發(fā)生，必須要采取一系列的安全技術(shù)措施防止各類(lèi)事故的發(fā)生。

二、急傾斜煤層的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

（一）掩護(hù)式支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)改造，急傾斜工作面采用掩護(hù)式支架進(jìn)行支護(hù)的回采技術(shù)已在多個(gè)省市產(chǎn)煤地區(qū)得到廣泛推廣，已成為急傾斜煤層回采的首要技術(shù)。因此掩護(hù)式支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須根據(jù)煤層厚度來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，形狀為八字形，支架材料采用礦用11#工字；鋼絲繩采用2―5鋼絲繩，直徑22---43.5mm，鋼夾板和螺栓將鋼梁連城整體。適用M=1.3m ～1.6m，增加高度為0.3m～0.5m。

（二）掩護(hù)式支架的安裝、調(diào)架

偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法，采面呈直線偽傾斜布置，沿走向推進(jìn)，并用掩護(hù)式支架隔離采空區(qū)，工人在掩護(hù)式支架下采煤。在組織回采前必須對(duì)采面進(jìn)行支護(hù)，首先將回風(fēng)平巷擴(kuò)寬至煤層頂?shù)装澹谏铣隹谇胺降装彘_(kāi)挖地溝，寬度不小于0.8。相關(guān)準(zhǔn)備完善后再將掩護(hù)式支架全部運(yùn)至回風(fēng)平巷，在回風(fēng)巷工作面上出口前方15米處開(kāi)始往采面安裝，直至安裝到采面下出口為止。在掩護(hù)式支架安裝過(guò)程中必須將其采面調(diào)成偽傾斜工作面，傾斜角度為25度至30度。在正常回采過(guò)程中要在回風(fēng)巷安設(shè)支架，安設(shè)的支架長(zhǎng)度必須超過(guò)上出口8至10米。在調(diào)整支架時(shí)必須待將頂煤柱放落或放炮崩落，并將冒好的矸石墊成以后，即可調(diào)整支架下放，由水平狀態(tài)調(diào)整至斜下放成25度至30度。

（三）急傾煤層防沖裝置技術(shù)

在急傾斜煤層中進(jìn)行回采時(shí)，需要防止?jié)L煤矸傷人事故的發(fā)生。 因此，在傾角較大的情況下，需要在過(guò)渡架前梁部分安裝擋矸簾，同時(shí)要在下出口處打密集掛網(wǎng)。這樣做的目的在于，如果工作面煤矸石竄下時(shí)能夠起一定的緩沖作用。更為重要的是，能夠有效降低煤矸的下落速度，如果落點(diǎn)超過(guò)了預(yù)期的范圍，最后下出口部分的密集掛網(wǎng)還能起到阻擋的作用。

（四）急傾斜采煤工作面回風(fēng)巷上方水害防治技術(shù)

為了解決急傾斜煤層的采煤安全問(wèn)題，需要對(duì)工作面回風(fēng)巷上方的水害進(jìn)行預(yù)防和治理。首先要將上一采面運(yùn)輸機(jī)施工情況準(zhǔn)確地繪制在采掘工程平面圖上，然后根據(jù)實(shí)際情況編制探放水設(shè)計(jì)和施工安全技術(shù)措施并貫徹落實(shí)。

（五）急傾斜采煤工作面的瓦斯防治技術(shù)

回采急傾斜煤層工作面瓦斯治理方法主要是根據(jù)礦井瓦斯地質(zhì)圖中相關(guān)參數(shù)、煤層賦存狀況、采掘布置情況、保護(hù)層回采情況等綜合考慮。若在未回采保護(hù)層的情況下必須施工頂?shù)装逋咚钩榉畔?，在兩層煤層中間施工瓦斯抽放巷道，瓦斯巷內(nèi)施工穿層瓦斯抽放鉆孔，利用高負(fù)壓瓦斯抽放泵對(duì)掘進(jìn)巷道及回采煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽，這樣可以防治在掘進(jìn)期間發(fā)生煤與瓦斯突出事故。

三、煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在的問(wèn)題和地質(zhì)條件分析

我國(guó)煤礦開(kāi)采范圍和深度逐漸增加，掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)就成為回采過(guò)程中的關(guān)鍵，面對(duì)井下變化多樣的巷道布置在支護(hù)和掘進(jìn)方面仍然存在一些問(wèn)題：目前巷道的掘進(jìn)技術(shù)大多數(shù)采用傳統(tǒng)的掘進(jìn)技術(shù)，回采周期長(zhǎng)，回采設(shè)備陳舊，為提高井下作業(yè)的安全可靠，巷道逐漸向煤巷轉(zhuǎn)型，既可以充分發(fā)揮大型設(shè)備的作業(yè)效率，也可以由傳統(tǒng)的拱形工作面向矩形工作面轉(zhuǎn)變，但轉(zhuǎn)型后對(duì)回采巷道提出更高的要求，因此巷道掘進(jìn)只有不斷的改進(jìn)才能滿足回采的需求。

根據(jù)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的實(shí)際操作情況，選擇合理的回采技術(shù)，在地質(zhì)條件特定區(qū)域，煤礦回采的區(qū)域環(huán)境較差，多數(shù)處于地質(zhì)條件惡劣的環(huán)境下，多斷層，井下地應(yīng)力強(qiáng)，煤層內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，水文環(huán)境較差。掘進(jìn)支護(hù)在回采過(guò)程中有很多難點(diǎn)，頂板的圍巖呈現(xiàn)升高態(tài)勢(shì)，復(fù)雜多變的斷層，特別是在薄弱煤層管理難度較大，這就增加了煤礦企業(yè)的支護(hù)技術(shù)和回采技術(shù)要求。

四、煤礦回采掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵

對(duì)煤礦回采而言，主要的回采方式是綜采和炮采；炮采主要是在長(zhǎng)壁工作面中執(zhí)行，主要過(guò)程是破煤、裝煤、運(yùn)煤和支護(hù)技術(shù)，炮采工作面設(shè)備安裝簡(jiǎn)單，鉆研技術(shù)采用煤電鉆，在各種復(fù)雜的環(huán)境下都可以使用，但炮采工作對(duì)頂板的管理不是非常完善，頂板事故多大，安全系數(shù)較低，因此在采取炮采時(shí)要注意爆破落煤要增加炮眼的個(gè)數(shù)，采用機(jī)械裝煤可以堅(jiān)強(qiáng)施工人員的強(qiáng)度，炮眼的封堵使用黃泥、水泡泥，防止出現(xiàn)打筒的現(xiàn)象，加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員操作流程的培訓(xùn)，現(xiàn)場(chǎng)工程質(zhì)量的監(jiān)管，方可保障施工安全。

綜采工藝是煤礦綜合機(jī)械化回采主要技術(shù)，即爆破、裝運(yùn)、支護(hù)等工序均已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，被廣泛的應(yīng)用于煤礦中，多數(shù)應(yīng)用于煤層穩(wěn)定且頂板堅(jiān)硬的煤層，該技術(shù)具有安全系數(shù)高、產(chǎn)量高、勞動(dòng)強(qiáng)度低和機(jī)械化程度高的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)綜采工作面投入大、無(wú)法保障煤質(zhì)的裝備和回撤，因此在綜采作業(yè)時(shí)要考慮煤層傾角的大小，綜采工作面地質(zhì)帶的構(gòu)造問(wèn)題和綜采工作面安裝及回撤的作業(yè)技術(shù)。

處于復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦巷道回采的關(guān)鍵是綜合合理的分析該區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)情況，特別是對(duì)地下的復(fù)雜多變的地質(zhì)條件，合理的布置巷道，在巷道回采時(shí)要注意發(fā)生不穩(wěn)定圍巖的現(xiàn)象，也就是通常所說(shuō)的對(duì)巷道的破碎巖石進(jìn)行的支護(hù)技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是為了保障周?chē)膰鷰r不受破壞，保障安全生產(chǎn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)急傾斜煤層分布廣泛，大多數(shù)是由于復(fù)雜的地質(zhì)條件而產(chǎn)生。要想安全高效地對(duì)急傾斜煤層進(jìn)行回采，不僅需要對(duì)回采技術(shù)進(jìn)行革新，而且需要具有針對(duì)性的現(xiàn)場(chǎng)安全的管理措施。只有這樣施工人員的生命財(cái)產(chǎn)才能得到保證，資源才能得到有效的利用。本文主要針對(duì)傾斜煤層回采過(guò)程的支護(hù)和掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析總結(jié)，提出支護(hù)的關(guān)鍵點(diǎn)，選擇適合的回采方式和支護(hù)方式，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障，是提高企業(yè)安全管理及經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。

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