煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

余波

摘要：在煤炭采礦工程掘進(jìn)施工過(guò)程中，需要利用專門的掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行破煤與裝煤作業(yè)，并且將煤炭運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，煤礦巷道掘進(jìn)機(jī)是最常用的掘進(jìn)設(shè)備，不僅安全高效同時(shí)配備了完善的運(yùn)輸設(shè)備，可有效提高掘進(jìn)效率和采煤效率。但是不可否認(rèn)的是，煤礦巷道掘進(jìn)工程系統(tǒng)且龐大，需要工作人員對(duì)掘進(jìn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，才能最大程度的保證巷道安全。當(dāng)巷道空間脫離于巖層時(shí)，必須采取合適的支護(hù)技術(shù)對(duì)采掘巷道進(jìn)行支護(hù)與加固。錨桿支護(hù)技術(shù)是全球煤炭行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的支護(hù)技術(shù)，能夠?yàn)橄锏谰蜻M(jìn)技術(shù)的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤礦工程;巷道掘進(jìn)技術(shù);支護(hù)技術(shù);具體應(yīng)用

引言

當(dāng)今時(shí)代社會(huì)發(fā)展與自然資源利用關(guān)系更加密切，煤炭能源的需求量也在逐漸變大，很多煤炭企業(yè)在開(kāi)挖過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)安全性的問(wèn)題。煤炭能源的生產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)化的建設(shè)流程，需要各類工作在其中發(fā)揮重要作用，其中煤炭開(kāi)采工作作為一線工作內(nèi)容，為后續(xù)的煤炭加工研究提供原始材料，是很重要的工作內(nèi)容，但是這項(xiàng)工作在開(kāi)展過(guò)程中也會(huì)有一定的危險(xiǎn)性，對(duì)開(kāi)采工作人員的安全存在不利。為此，相關(guān)企業(yè)單位需要針對(duì)采礦工作的安全性進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，借助施工技術(shù)的力量將開(kāi)采工作進(jìn)行安全性提升。為保證煤炭開(kāi)采的工作質(zhì)量，最為有效的方式是目前經(jīng)常實(shí)施的施工支護(hù)和掘進(jìn)工作，這兩種施工建設(shè)手段能夠有效保證煤炭開(kāi)采工作的質(zhì)量和效率，維護(hù)工作人員的人身安全。

1煤礦巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀

在煤礦巷道掘進(jìn)中比較常用的技術(shù)主要有綜合機(jī)械掘進(jìn)法、掘錨式法和整體化流水線法。這三種技術(shù)在具體應(yīng)用期間各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用范圍存在有較大差異。①綜合機(jī)械掘進(jìn)法在應(yīng)用過(guò)程中，是將多項(xiàng)設(shè)備結(jié)合在一起，達(dá)到掘進(jìn)的目的，具有高效快捷的特點(diǎn)，但應(yīng)用成本相對(duì)比較高，且技術(shù)效果容易受機(jī)械設(shè)備質(zhì)量效果的影響。在該方法應(yīng)用過(guò)程中，一旦有機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，該技術(shù)可能就無(wú)法順暢的應(yīng)用。②掘錨式法是以懸臂式掘進(jìn)機(jī)為基礎(chǔ)應(yīng)用的，優(yōu)勢(shì)為可以在環(huán)境惡劣復(fù)雜的區(qū)域應(yīng)用，受環(huán)境的限制相對(duì)比較小。③整體流水線法在應(yīng)用時(shí)成本相對(duì)比較低，但是在應(yīng)用時(shí)使用進(jìn)度相對(duì)緩慢。總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)如今，煤礦巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的方法雖多，但是不同支護(hù)技術(shù)在應(yīng)用期間所發(fā)揮的作用效果各有優(yōu)劣，其整體應(yīng)用還存在有一定的缺陷和不足。

2煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1優(yōu)化工藝流程

工藝流程是每個(gè)行業(yè)都必須要有的工作指導(dǎo)，在煤礦當(dāng)中尤其應(yīng)該規(guī)范作業(yè)流程。例如，在工作的過(guò)程當(dāng)中會(huì)使用爆破這一工藝方式，爆破是一種具有一定危險(xiǎn)性的工作方式，一旦使用不當(dāng)就會(huì)造成坍塌。但是在掘進(jìn)的時(shí)候根據(jù)地質(zhì)情況有時(shí)候必須要使用爆破這種方式的。為了能夠解決點(diǎn)眼時(shí)間長(zhǎng)并且準(zhǔn)確度不夠這一問(wèn)題，點(diǎn)眼器這一工具被研發(fā)出來(lái)。這一設(shè)備最大的優(yōu)勢(shì)就是可以根據(jù)巷道圍巖的具體情況來(lái)選擇最優(yōu)的間距和抵抗線，從而使鉆眼質(zhì)量得到了顯著的提高，并且炸藥量也控制的更完美。在施工人員進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工時(shí)，鉆眼爆破是一定會(huì)使用到的方式，當(dāng)前巷道的掘進(jìn)工作需要使用多亮的煤電鉆，在運(yùn)送之前要考慮好安全的問(wèn)題。施工的過(guò)程當(dāng)中對(duì)于施工單位已經(jīng)使用的技術(shù)等方面內(nèi)容要提前考慮好。對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)查，例如巷道當(dāng)中煤層的厚度是多少，每一個(gè)爆破眼位之間的距離設(shè)定要根據(jù)實(shí)際的厚度進(jìn)行分析測(cè)算，然后選擇合適的技術(shù)進(jìn)行施工。一般的情況下，煤炭層與巖巷道比較相似，其中最具有代表性的就是較軟。在這種情況下所選擇的技術(shù)應(yīng)該是單向掏槽，分析出能否提高工作效率保證掘進(jìn)工作的順利。在不斷深入的過(guò)程當(dāng)中若是遇到炮眼就需要分析實(shí)際情況，一般采用下標(biāo)的方式進(jìn)行施工。

2.2錨桿支護(hù)和錨注支護(hù)技術(shù)

軟巖是一種十分常見(jiàn)的圍巖類型，為了最大程度提高巷道支護(hù)效果，工作人員就可以利用強(qiáng)度較高的錨桿，并對(duì)錨桿施加一定的預(yù)應(yīng)力，以此來(lái)提高圍巖的承載性能，降低圍巖的剪切變形。錨桿支護(hù)技術(shù)是現(xiàn)如今最為常見(jiàn)的巷道支護(hù)技術(shù)，不僅成本較低同時(shí)應(yīng)用簡(jiǎn)單，能夠結(jié)合圍巖形變量適當(dāng)調(diào)整支護(hù)強(qiáng)度。但是在高應(yīng)力的制約下，并非所有的錨桿支護(hù)都能呈現(xiàn)出主動(dòng)的支護(hù)效果。錨注支護(hù)方式則主要采用灌漿的方法來(lái)提高圍巖的荷載力，同時(shí)也可有效提高圍巖抵御地下水侵害的能力。

2.3運(yùn)用相配套的支護(hù)技術(shù)

為了在煤炭采礦作業(yè)中發(fā)揮錨桿支護(hù)的作用，將支撐性能進(jìn)行全面發(fā)揮，需要在前期的巷道掘進(jìn)工作中選擇合適的錨桿支撐保護(hù)技術(shù)，將配套的體系應(yīng)用到整體建設(shè)中去，各部分零件組成也要配套。相配套的支護(hù)體系進(jìn)行作用發(fā)揮就需要各組成部件的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，確保錨桿支護(hù)體系中的螺母質(zhì)量達(dá)標(biāo)，并且其使用安裝精準(zhǔn)度符合錨桿支護(hù)要求。一般情況下，為了保證錨桿支護(hù)體系能夠承擔(dān)起整體采礦區(qū)的山體壓力，在進(jìn)行支護(hù)工程建設(shè)時(shí)，會(huì)將普通螺母替換為專用螺母，以更為適配的體系來(lái)維護(hù)整體工程質(zhì)量。

2.4更新臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

在煤礦掘進(jìn)施工的過(guò)程中，巷道頂棚的安全工作特別的重要，因此掘進(jìn)的設(shè)備一定要進(jìn)行及時(shí)的更新和維護(hù)?，F(xiàn)在科學(xué)技術(shù)比較發(fā)達(dá)，設(shè)備的種類也十分的豐富，遇到問(wèn)題時(shí)如果來(lái)不及進(jìn)行正式的方案也要緊急的啟動(dòng)臨時(shí)措施。例如礦場(chǎng)出現(xiàn)頂棚不穩(wěn)的情況時(shí)可以找來(lái)大量的木架，然后將木架安裝到巷道上來(lái)進(jìn)行支護(hù)，同時(shí)配合木棚進(jìn)行建設(shè)。這兩種材料都比較輕，安裝的過(guò)程會(huì)很簡(jiǎn)單，并且可以根據(jù)不同的條件進(jìn)行微調(diào)。但是畢竟只是臨時(shí)的方案，木架的強(qiáng)度不高，防火性能又過(guò)低，只能夠臨時(shí)用來(lái)解決問(wèn)題，過(guò)后還需要將材料換成混凝土。

3煤礦巷道掘進(jìn)施工及注意事項(xiàng)

現(xiàn)如今，我國(guó)煤礦巷道掘進(jìn)過(guò)程中比較常用的掘進(jìn)方式主要有綜合機(jī)械化掘進(jìn)和掘錨一體化掘進(jìn)兩種方式。①綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，系統(tǒng)的組成相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，需要應(yīng)用到鉆孔設(shè)備、掘進(jìn)設(shè)備、傳輸設(shè)備以及通風(fēng)設(shè)備等，這種掘進(jìn)方式在應(yīng)用期間任何環(huán)節(jié)都不能受到影響和干擾，否則的話，掘進(jìn)工作就難以順利實(shí)施下去。通常來(lái)說(shuō)，該掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用期間系統(tǒng)性能越好，掘進(jìn)的工作效率以及施工進(jìn)度也就越理想。②掘錨一體化掘進(jìn)的優(yōu)勢(shì)就在于可以有效的節(jié)約掘進(jìn)時(shí)間，其是在錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)之上使得掘進(jìn)式公寓巷道支護(hù)彼此融合。近些年來(lái)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，應(yīng)用于煤礦采煤工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的掘進(jìn)設(shè)備以及技術(shù)也開(kāi)始朝著多元化的方向發(fā)展。比如說(shuō)，對(duì)于盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)工藝的應(yīng)用，該工藝可以在復(fù)雜地理地貌深埋長(zhǎng)隧洞內(nèi)施工，其優(yōu)點(diǎn)在于掘進(jìn)速度比加快、安全可靠，最終所形成的巷道質(zhì)量比較理想。但是不可否認(rèn)的是盾構(gòu)機(jī)的造價(jià)不菲，要實(shí)現(xiàn)該機(jī)械設(shè)備的有效應(yīng)用，前期所需要投入的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較大的。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于煤礦開(kāi)采工程建設(shè)要求在不斷增加，使得開(kāi)采工作逐步成為國(guó)家發(fā)展的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。為了更為科學(xué)合理的進(jìn)行開(kāi)采工作，在前期工程建設(shè)中需要適當(dāng)應(yīng)用開(kāi)采方式和支護(hù)方式，保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)維護(hù)工作人員人身安全。

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