煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)施研究

劉安民

摘 要 文章在對(duì)目前主要應(yīng)用的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行介紹之后，重點(diǎn)分析煤礦掘進(jìn)支護(hù)現(xiàn)狀，并且研究煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在實(shí)際煤礦巷道掘進(jìn)中的應(yīng)用和實(shí)踐情況，以供參考。

關(guān)鍵詞 煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù);應(yīng)用;實(shí)施

引言

煤炭一直以來都是我國(guó)重要的能源形式，但是由于煤炭資源屬于不可再生資源，在目前人類社會(huì)快速發(fā)展對(duì)煤炭資源的需求量在急劇增長(zhǎng)的同時(shí)，也使得目前的露天煤礦資源基本開采完成，而且井下煤礦開采的深度也在不斷增加。但是由于井下作業(yè)空間比較狹小且作業(yè)環(huán)境比較惡劣，不僅具有較大的作業(yè)難度，而且也具有較高的安全風(fēng)險(xiǎn)。在此過程中，在煤礦巷道開挖過程中，應(yīng)進(jìn)行開挖和支護(hù)工作，確保巷道的暢通，并利用巷道的作用，提高采煤效率和采礦量。

1煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)分析

在目前信息化時(shí)代下信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)也在快速進(jìn)步和發(fā)展。其中比較常用且支護(hù)效果較好的技術(shù)就是錨桿支護(hù)技術(shù)，此技術(shù)興起于20世紀(jì)50年代，屬于主動(dòng)支護(hù)類型。其主要的原理就是在對(duì)錨桿進(jìn)行安裝之后，對(duì)圍巖自身的穩(wěn)定性進(jìn)行充分利用，結(jié)合錨桿的支護(hù)作用來對(duì)圍巖的自身承載力進(jìn)行發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道圍護(hù)狀況的改善。而且與傳統(tǒng)的支護(hù)形式相比，也減少了巷道斷面，并且可以通過利用先進(jìn)信息化技術(shù)的同時(shí)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)效率和成巷率的提升，并且也使得巷道的維護(hù)工作量顯著減少[1]。

2煤礦掘進(jìn)支護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

在當(dāng)前中國(guó)信息社會(huì)的快速發(fā)展中，隨著煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的進(jìn)步，巷道布局也在不斷完善。在多元化和多層次發(fā)展的方向上，它也促進(jìn)了道路支持質(zhì)量的提高。而且在影響先進(jìn)信息化技術(shù)的同時(shí)，也提高了煤礦采掘作業(yè)過程中的機(jī)械化程度，實(shí)現(xiàn)了形成工作面時(shí)間的縮短，確保了回采巷道布置的合理性。但是在目前煤礦開采深度的增加和煤礦覆蓋范圍擴(kuò)大的同時(shí)，地質(zhì)條件也越來越復(fù)雜，為了應(yīng)對(duì)此情況就需要對(duì)錨桿支護(hù)材料進(jìn)行改進(jìn)，在應(yīng)用信息化技術(shù)的同時(shí)來研究新型錨桿，實(shí)現(xiàn)錨桿初撐力、阻力等性能的提升。而且在對(duì)W型鋼帶梁和減摩增壓墊圈的應(yīng)用下來實(shí)現(xiàn)錨桿托盤質(zhì)量的他生。樹脂錨固劑的強(qiáng)度和剛度也增加，以實(shí)現(xiàn)圍巖和錨的黏結(jié)強(qiáng)度的增加。此外，針對(duì)目前越來越復(fù)雜的地質(zhì)條件，需要在結(jié)合懸吊和組合拱理論來進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)的同時(shí)，結(jié)合目前先進(jìn)的信息化技術(shù)來進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)的建立和應(yīng)用，采用基于地應(yīng)力的動(dòng)力設(shè)計(jì)方法對(duì)螺栓結(jié)構(gòu)進(jìn)行銳化，建立了適合自身?xiàng)l件的一套錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法，增強(qiáng)了錨桿支護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)[2]。

3煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)施

3.1 混凝土永久支護(hù)

此種支護(hù)方式主要有混凝土支護(hù)和錨網(wǎng)噴支護(hù)兩種方式，是確保煤礦巷道圍巖穩(wěn)定的重要方式。對(duì)于前者來說，需要在應(yīng)用過程中對(duì)施工距離進(jìn)行合理選擇來確保施工安全。而對(duì)于后者來說，則需要對(duì)合理的錨桿型號(hào)進(jìn)行選擇，并且在掘進(jìn)中進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)的安裝和薄層混凝土的噴射，然后再進(jìn)行混凝土的噴射并確保厚度達(dá)標(biāo)。

3.2 單體液壓支柱配銜接頂梁支護(hù)方式

在此種支護(hù)方式中所應(yīng)用的金屬銜接頂梁型號(hào)主要為HDJA-1200，在巷道掘進(jìn)中，進(jìn)行爆破作業(yè)之后需要進(jìn)行頂梁的懸掛和插入水平銷作業(yè)，同時(shí)由于頂梁的保護(hù)作用，建立了鋼筋網(wǎng)，并建立了單體液壓支柱。而在進(jìn)行錨網(wǎng)的設(shè)立過程中需要保證其與巷道內(nèi)巖面緊密貼合，而且搭接距離為0.2m，每隔0.2m就需要使用11號(hào)鐵絲來進(jìn)行扭結(jié)固定。通過上述支護(hù)方式之后要保證基本柱的初撐力達(dá)到90kN以上，而且在掘進(jìn)支護(hù)作業(yè)中如果出現(xiàn)漏液?jiǎn)栴}，就需要采取修補(bǔ)或者更換設(shè)備的方式來保證支柱為全承載保護(hù)方式。此外，在支護(hù)作業(yè)時(shí)需要進(jìn)行三排單體液壓支柱和金屬銜接頂梁的排雷，而且在頂梁中間進(jìn)行柱子的設(shè)置，在兩排頂梁之間每200～400mm的距離進(jìn)行一個(gè)小木棍的穿插來避免出現(xiàn)漏頂問題。為了確?；炷猎阡摻顕鷰r表面上的堅(jiān)固性，還必須結(jié)合礦井的條件以增加桿的數(shù)量。

3.3 吊環(huán)式前探梁支護(hù)

此種支護(hù)方式中主要是對(duì)11號(hào)礦用工字鋼進(jìn)行使用，保證此探梁的長(zhǎng)度在3m以上并且使用吊環(huán)進(jìn)行固定。在實(shí)際應(yīng)用中，必須將支撐鋼布置在巷道的中心線位置，固定點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)大于2，并且所使用的吊環(huán)的強(qiáng)度必須與前端的強(qiáng)度一致。并且在吊環(huán)位置進(jìn)行40～100mm絲扣的預(yù)留，以確保吊環(huán)的穩(wěn)定性和牢固性。

3.4 吊鏈?zhǔn)角疤搅褐ёo(hù)

此種支護(hù)方式就是對(duì)三根吊掛前探梁進(jìn)行利用來進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)的，此前探梁所使用的材料為π型鋼，確保其長(zhǎng)度在3.5m以上同樣使用吊環(huán)固定。在加工前探梁時(shí)需要確保迎頭的距離在30cm記一下。此外，在應(yīng)用支撐方法之前，執(zhí)行敲幫問頂?shù)墓ぷ?，并且在?zhí)行前探梁的移動(dòng)之前及時(shí)清潔附近的礫石。

3.5 單體柱配π型鋼前探梁支護(hù)

此種支護(hù)房中的前探梁長(zhǎng)度在3.5m及以下，且支設(shè)單體液壓支柱采用的是外注式的方式。確保兩個(gè)前探梁之間的距離為1米或更小，并確保每個(gè)前探梁不能小于單個(gè)單體液壓支架。同樣需要在開展敲幫問頂工作之后進(jìn)行架設(shè)，而且在清理碎石之后進(jìn)行前探梁的前移。

4結(jié)束語

隨著目前煤礦開采深度的深入，更為復(fù)雜的地質(zhì)條件對(duì)煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)也提出了更高的要求。這就要求實(shí)施煤礦開挖支護(hù)發(fā)展的現(xiàn)狀，積極推進(jìn)煤礦開采支護(hù)技術(shù)在我國(guó)煤炭開采中的實(shí)踐和應(yīng)用，不斷完善這種支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。提高煤礦巷道掘進(jìn)效率和安全，促進(jìn)煤炭企業(yè)中煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)水平的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 王強(qiáng).煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].能源與節(jié)能，2017，（3）：169-170.

[2] 劉麗杰.煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究[J].能源與節(jié)能，2017，（4）：158-159.