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煤矿掘进支护技术的应用与实施研究

2020-03-25刘安民

科学与信息化 2020年1期
关键词:实施应用

刘安民

摘 要 文章在对目前主要应用的煤矿掘进支护技术进行介绍之后,重点分析煤矿掘进支护现状,并且研究煤矿掘进支护技术在实际煤矿巷道掘进中的应用和实践情况,以供参考。

关键词 煤矿掘进支护技术;应用;实施

引言

煤炭一直以来都是我国重要的能源形式,但是由于煤炭资源属于不可再生资源,在目前人类社会快速发展对煤炭资源的需求量在急剧增长的同时,也使得目前的露天煤矿资源基本开采完成,而且井下煤矿开采的深度也在不断增加。但是由于井下作业空间比较狭小且作业环境比较恶劣,不仅具有较大的作业难度,而且也具有较高的安全风险。在此过程中,在煤矿巷道开挖过程中,应进行开挖和支护工作,确保巷道的畅通,并利用巷道的作用,提高采煤效率和采矿量。

1煤矿掘进支护技术分析

在目前信息化时代下信息技术等先进技术快速发展的同时,煤矿巷道掘进支护技术也在快速进步和发展。其中比较常用且支护效果较好的技术就是锚杆支护技术,此技术兴起于20世纪50年代,属于主动支护类型。其主要的原理就是在对锚杆进行安装之后,对围岩自身的稳定性进行充分利用,结合锚杆的支护作用来对围岩的自身承载力进行发挥,实现对巷道围护状况的改善。而且与传统的支护形式相比,也减少了巷道断面,并且可以通过利用先进信息化技术的同时来实现机械化作业,实现了掘进效率和成巷率的提升,并且也使得巷道的维护工作量显著减少[1]。

2煤矿掘进支护发展现状

在当前中国信息社会的快速发展中,随着煤矿巷道支护技术的进步,巷道布局也在不断完善。在多元化和多层次发展的方向上,它也促进了道路支持质量的提高。而且在影响先进信息化技术的同时,也提高了煤矿采掘作业过程中的机械化程度,实现了形成工作面时间的缩短,确保了回采巷道布置的合理性。但是在目前煤矿开采深度的增加和煤矿覆盖范围扩大的同时,地质条件也越来越复杂,为了应对此情况就需要对锚杆支护材料进行改进,在应用信息化技术的同时来研究新型锚杆,实现锚杆初撑力、阻力等性能的提升。而且在对W型钢带梁和减摩增压垫圈的应用下来实现锚杆托盘质量的他生。树脂锚固剂的强度和刚度也增加,以实现围岩和锚的黏结强度的增加。此外,针对目前越来越复杂的地质条件,需要在结合悬吊和组合拱理论来进行支护设计的同时,结合目前先进的信息化技术来进行辅助设计专家系统的建立和应用,采用基于地应力的动力设计方法对螺栓结构进行锐化,建立了适合自身条件的一套锚杆支护设计方法,增强了锚杆支护监控系统[2]。

3煤矿掘进支护技术的应用与实施

3.1 混凝土永久支护

此种支护方式主要有混凝土支护和锚网喷支护两种方式,是确保煤矿巷道围岩稳定的重要方式。对于前者来说,需要在应用过程中对施工距离进行合理选择来确保施工安全。而对于后者来说,则需要对合理的锚杆型号进行选择,并且在掘进中进行临时支护的安装和薄层混凝土的喷射,然后再进行混凝土的喷射并确保厚度达标。

3.2 单体液压支柱配衔接顶梁支护方式

在此种支护方式中所应用的金属衔接顶梁型号主要为HDJA-1200,在巷道掘进中,进行爆破作业之后需要进行顶梁的悬挂和插入水平销作业,同时由于顶梁的保护作用,建立了钢筋网,并建立了单体液压支柱。而在进行锚网的设立过程中需要保证其与巷道内岩面紧密贴合,而且搭接距离为0.2m,每隔0.2m就需要使用11号铁丝来进行扭结固定。通过上述支护方式之后要保证基本柱的初撑力达到90kN以上,而且在掘进支护作业中如果出现漏液问题,就需要采取修补或者更换设备的方式来保证支柱为全承载保护方式。此外,在支护作业时需要进行三排单体液压支柱和金属衔接顶梁的排雷,而且在顶梁中间进行柱子的设置,在两排顶梁之间每200~400mm的距离进行一个小木棍的穿插来避免出现漏顶问题。为了确保混凝土在钢筋围岩表面上的坚固性,还必须结合矿井的条件以增加杆的数量。

3.3 吊环式前探梁支护

此种支护方式中主要是对11号矿用工字钢进行使用,保证此探梁的长度在3m以上并且使用吊环进行固定。在实际应用中,必须将支撑钢布置在巷道的中心线位置,固定点的数量应大于2,并且所使用的吊环的强度必须与前端的强度一致。并且在吊环位置进行40~100mm丝扣的预留,以确保吊环的稳定性和牢固性。

3.4 吊链式前探梁支护

此种支护方式就是对三根吊挂前探梁进行利用来进行临时支护的,此前探梁所使用的材料为π型钢,确保其长度在3.5m以上同样使用吊环固定。在加工前探梁时需要确保迎头的距离在30cm记一下。此外,在应用支撑方法之前,执行敲帮问顶的工作,并且在执行前探梁的移动之前及时清洁附近的砾石。

3.5 單体柱配π型钢前探梁支护

此种支护房中的前探梁长度在3.5m及以下,且支设单体液压支柱采用的是外注式的方式。确保两个前探梁之间的距离为1米或更小,并确保每个前探梁不能小于单个单体液压支架。同样需要在开展敲帮问顶工作之后进行架设,而且在清理碎石之后进行前探梁的前移。

4结束语

随着目前煤矿开采深度的深入,更为复杂的地质条件对煤矿巷道掘进支护技术也提出了更高的要求。这就要求实施煤矿开挖支护发展的现状,积极推进煤矿开采支护技术在我国煤炭开采中的实践和应用,不断完善这种支护技术的应用。提高煤矿巷道掘进效率和安全,促进煤炭企业中煤矿巷道掘进支护技术水平的提升。

参考文献

[1] 王强.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用研究[J].能源与节能,2017,(3):169-170.

[2] 刘丽杰.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术应用研究[J].能源与节能,2017,(4):158-159.

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