采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)應(yīng)用分析

王棟棟 趙 磊

山西襄礦西故縣煤業(yè)有限公司 山西 長治 046200

引言

在現(xiàn)代采礦工程實踐中,為了讓采礦企業(yè)實際效益得到有效維護(hù),需要重視安全這一重要的準(zhǔn)繩。在巷道掘進(jìn)過程中,需積極重視安全合理的措施,以此維護(hù)相關(guān)工序的順利開展,同時重視支護(hù)技術(shù)的科學(xué)性和合理性,明確基本的技術(shù)特征,緊密結(jié)合具體的支護(hù)需要,針對性的將支護(hù)類型做出合理的分析,讓采礦工程的進(jìn)一步開展彰顯出安全性和高質(zhì)量。

1 采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)存在的主要問題

1.1 煤礦巷道結(jié)構(gòu)不合理 原始的巷道大多數(shù)的架構(gòu)形式是比較簡單的,在巷道頂端設(shè)計弧形的架構(gòu),這樣布置雖然能提升巷道的承重能力,不過對于機(jī)械裝備不利于通過,乃至可能妨礙機(jī)械駛?cè)?存在非常大的限制性。目前部分煤礦公司已經(jīng)對原始巷道的設(shè)計實行了改變,改變成了方形巷道,并同時設(shè)立許多。這種的設(shè)計類型能加強(qiáng)巷道的安全性,并可以確保礦井里面的空氣暢通,還能使井下作業(yè)安全故障始發(fā)率下降。所以,煤礦公司可以多參考一些優(yōu)秀的設(shè)計方法,找尋更富有科學(xué)且合適的巷道設(shè)計,提升煤礦挖掘維護(hù)技術(shù)。

1.2 安全支護(hù)技術(shù)不足 巷道圍巖容易受到水體的影響使巖體發(fā)生變形,造成圍巖穩(wěn)定性和可靠性較差,這在很大程度上加大了掘進(jìn)和支護(hù)的難度。在進(jìn)行巷道的掘進(jìn)時,由于存在外在的膨脹力,導(dǎo)致巷道時常出現(xiàn)位移和變形現(xiàn)象,如果這一情況比較嚴(yán)重,還有可能造成煤礦巷道的損壞,對于具有松軟巖層的巷道更容易發(fā)生巷道的損壞。另外,如果巷道掘進(jìn)的速度太慢,或者在掘進(jìn)過程中安全防護(hù)工作沒有做到位,就會對施工進(jìn)度產(chǎn)生很大影響。

2 采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 選取合適的支護(hù)方式 起初,采用噴漿結(jié)合長久支護(hù)、錨桿、錨索、金屬網(wǎng)相互結(jié)合的支護(hù)形式,這樣能夠更好的保證頂板開工的成功開展,能夠最大限度的加強(qiáng)頂板圍巖的牢固性,選擇噴漿的原因是為了使頂板的破碎度減少,這些均是為了更高效提升頂板圍巖的整個牢固性和強(qiáng)度。另外,提前辦好開工木楔提前支護(hù)任務(wù),同時使用馬麗散和含有催化劑的混合溶液,這是為了先保持破損頂板的牢固性,隨后在開展長久支護(hù)的施工,以便達(dá)到更深入加強(qiáng)頂板圍巖的牢固性的施工需求和目標(biāo)。還有就是要關(guān)注在斷層帶位置保障施工的長久支護(hù),對于斷層損壞地方的巖石采用合理的方法給予恰當(dāng)解決方案,通過這種方式可以使圍巖的變形率降低,保證以后施工的順利開展。另外在對其開展長久支護(hù)施工時要恰當(dāng)?shù)目s小支護(hù)之間的距離,選擇直徑和長度都與生產(chǎn)規(guī)定和所需要的施工物料都相符的。最終,掘進(jìn)機(jī)在處在工作狀況時會出現(xiàn)工作面的空頂間距大致為5m,在這種狀況下會致使頂板發(fā)生大規(guī)模的坍塌,因此懸臂式掘進(jìn)機(jī)沒有辦法在這種狀況下開展正常的作業(yè),因而需要開展恰當(dāng)?shù)慕z桿式前探超前支護(hù)。

2.2 建立健全的支護(hù)監(jiān)測制度 隨著圍巖應(yīng)力的變化,井下巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)所承受的壓力參數(shù)發(fā)生改變,技術(shù)人員必須隨時掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力變化,以此來調(diào)整支護(hù)布局或改變支護(hù)方式,確保井下作業(yè)人員及設(shè)備的安全。生產(chǎn)過程中,需要對巷道支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測,了解圍巖應(yīng)力的變化趨勢,這樣才可以跟蹤巷道支護(hù)的實際狀態(tài),便于及時發(fā)現(xiàn)圍巖變形隱患,及時調(diào)整支護(hù)方式,提升井下作業(yè)安全系數(shù)。

2.3 適當(dāng)應(yīng)用前探梁和液壓支柱 合理運用前探梁能夠處理部分在煤礦掘進(jìn)支護(hù)過程中碰到的些許困難。在運用前探梁以前應(yīng)該制定好其大概的方位,依據(jù)現(xiàn)實的施工情況對間距實行改善,保證間距在恰當(dāng)?shù)姆秶?。前探梁大部分的設(shè)計間隔即為0.4m,不過在詳細(xì)架設(shè)巷道構(gòu)造時應(yīng)該在從新對其進(jìn)行謹(jǐn)慎的科學(xué)測評,清理巷道里面的雜物,使得前探梁可以暢通無阻的轉(zhuǎn)移。在進(jìn)行前探梁的架設(shè)時,應(yīng)該通過連棚器材把各種設(shè)備貫穿起來,把間隔控制住合適的范圍里。較為合適目前的煤礦挖掘任務(wù)的為單體的液壓柱,在安置液壓柱時,應(yīng)該嚴(yán)肅控制支柱和支柱間的間隔,通常是1.5m,同時應(yīng)當(dāng)和頂梁垂直。在遭到急迫狀況時,應(yīng)該先進(jìn)行頂梁布置,在進(jìn)行鋼絲網(wǎng)的完善,液壓柱施工較為便于達(dá)到煤礦掘進(jìn)支護(hù)技藝的有關(guān)需求,對支護(hù)布局有幫助。

2.4 連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)在大斷面煤巷的應(yīng)用 一些煤礦的開采作業(yè)中,有時會遇到大斷面煤巷的情況,這種煤巷的作業(yè)環(huán)境相對特殊,在挖掘作業(yè)中,連續(xù)采煤機(jī)更為適用,在具體的應(yīng)用過程中,相關(guān)人員需結(jié)合現(xiàn)場的具體情況,來對相應(yīng)的流程加以優(yōu)化,使得掘進(jìn)作業(yè)更為安全與高效。連續(xù)采煤機(jī)與其他的設(shè)備有所不同,其本身的截割寬度較大,在作業(yè)時可以實現(xiàn)集煤、裝運與運走的集成,工序更為簡單,有效避免了大斷面對掘進(jìn)工作的不利影響。大斷面煤巷環(huán)境下如果采用的是連續(xù)采煤機(jī)來進(jìn)行掘進(jìn),一般需分上下兩層來進(jìn)行,這種分層掘進(jìn)的方式對工藝流程實現(xiàn)了優(yōu)化,利用畫弧的方式能夠確定大圓半徑,保障成型效果。

2.5 科學(xué)化現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用 在落實上述相關(guān)任務(wù)的基礎(chǔ)之上,重視瓦斯在線監(jiān)測系統(tǒng)的合理應(yīng)用,實現(xiàn)對巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊挠行z測,強(qiáng)化通風(fēng)系統(tǒng)的實時監(jiān)控,加強(qiáng)通風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用,保證及時的分析出施工現(xiàn)場的通風(fēng)狀態(tài),確保優(yōu)化基本的自動報警方案,讓自動化以及人工智能化得以修復(fù)到位。還需重視視頻監(jiān)控系統(tǒng)的有效應(yīng)用,對施工現(xiàn)場展開合理的分析,明確支護(hù)情況的不足之處,及時制定出應(yīng)對方案,保障采礦掘進(jìn)作業(yè)的安全。

3 結(jié)束語

在采礦工程實施的過程中,為了保證礦產(chǎn)資源開發(fā)生產(chǎn)工作的順利實施,就要采取相應(yīng)的巷道掘進(jìn)以及支護(hù)技術(shù)。這樣不僅能夠保證施工作業(yè)環(huán)境的安全,同時提高開采的效率,為我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用起到有效的促進(jìn)作用。