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浅谈煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用

2021-08-02李国林

当代化工研究 2021年14期
关键词:巷道煤矿条件

*李国林

(山西煤炭进出口集团左权宏远煤业有限公司 山西 032600)

随着社会经济的发展,科学技术也在不断的进步,对于煤矿掘进方面也有了很大的提升,促进着我国煤矿资源的开采和发展。而随着需求的不断扩大必定会加大煤矿挖掘的深度,导致煤矿开采面对复杂的地质条件。对此,针对煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用研究有着重要意义,有助于推动煤矿企业的进一步发展。

1.在复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的特点概述

(1)掘进支护技术复杂。煤矿开采是一门专业性较强的工作,在作业施工现场也需要严谨的控制,对于整体的掘进支护技术来说需要做好各方面的考虑,才能够有效的避免因为操作不良造成的相应的安全事故出现。

(2)危险性大及作业空间复杂。在整个煤矿的开采过程中需要多方面的协调与配合,这无疑加大了现场作业操作的可控制性,对于很多环境并不能够及时的做好调控,容易出现对开采进度以及开采人员的伤害,导致最终出现财产与人身安全。此外,煤矿开采基本上都是地下作业,空间环境都非常的复杂艰难,加大了掘进支护技术开展的难度,导致煤矿开采质量与产量受到影响。

(3)受自然环境影响。煤矿开采过程中关联到相关的地质、水文、气候等因素,一旦出现恶劣的天气就会加大煤矿开采难度,对于掘进支护技术的推进有着很大的难度。而且一旦地质、水文、气候多变会提升安全事故出现的概率,为煤矿开采带来安全风险。

(4)危害性大。煤矿开采由于其作业特殊性,一旦出现掘进支护技术实施不规范则直接导致相应的安全事故出现,不仅影响到煤矿开采进度还直接影响到人员财产安全,而且后续对于事故的补救也是非常艰难。可见,煤矿掘进支护技术的开展实施的严谨性,一旦出现问题会带来极大的危害性。

2.煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下应用现状

(1)易开采区往复杂开采区发展

煤矿开采事业在我国已经开展多年,随着社会的发展以及对煤矿资源的需求,推动着煤矿开采朝着更加复杂的方向发展,对整个煤矿开采技术来说是一个巨大的挑战。相关的煤矿开采人员要开始重新审视煤矿的具体情况,了解煤矿开采中的细节以及探讨复杂地质背景下煤矿开采技术之间的变化。总之,在简易区的掘进与在复杂地质下的掘进支护技术有着很大的差别,需要人员做好相应的应对措施,深入的发展掘进支护技术。

(2)支护技术随着科学技术发展

支护技术在我国煤矿开采中有着良好的实践经验,对于推动我国煤矿产业的发展有着很重要的作用,因此,相关的煤矿技术人员要做好支护技术的实时提升。尤其是在复杂地质背景下要做好支护技术的探讨,了解其锚杆支护技术、材料的具体创新,并结合实际的煤矿情况做好相应的技术引用,推进相应的煤矿开采技术,并降低安全隐患的出现概率。但目前在我国的煤矿开采当中仍旧没有科学规范的进行支护技术实施,导致在开采过程中出现一些细节化的问题,直接影响着煤矿开采安全性。

3.煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下应用实施

(1)科学选择掘进支护设备

掘进支护设备的选择直接影响着在复杂地质条件下煤矿作业是否能够顺利开展。对此,首先要针对煤矿做好详细的前期分析与规划,制定好科学合理的开采方案。然后在选择合适的设备进行煤矿开采的每一项作业。最后,针对巷道长度来进行掘进设备的选择,提升设备的使用效率。一般来说有两种掘进设备:①普通型的掘进机,适用于小于300m的巷道。②综合性掘进机,主要用于大于300m的巷道。综合性的掘进设备能够有效的提升煤矿的开采掘进效率,对于整体开采效率来说有着辅助提升作用。但是具体的掘进设备选择还要看实际的煤矿巷道情况,需要相关技术人员做好地质情况、外界影响因素的分析,才能实现设备的最优配置。

(2)加强截齿的合理选择

截齿在煤矿开采中有着重要的作用能够保障整体设备的利用率,对于整体的掘进工作开展有着良好的促进作用。对此,相关技术人员要加强截齿的合理选择。一般来说要根据耐磨性和强度来进行相应的选择。在实际的煤矿开采中对于截齿的要求是高强度并耐磨,才能够保障在掘进的过程中设备不受破坏,降低截齿的报废率,进而为煤矿开采降低相应的生产成本。而在复杂地质条件下截齿需要面对不同程度、不同地层以及不同地质条件的作业现场,容易造成截齿出现不同程度上的损坏,并导致作业施工的停顿。那么,这就需要相关的作业施工人员针对实际的情况进行截齿的选择,保障其能够满足复杂地质条件下的掘进设备推进,确保整个掘进技术能够顺利的实施。

(3)强化临时支护技术的使用

临时支护技术对于复杂地质条件下的煤矿开采来说有着很大的促进作用。首先,复杂的地质往往会与前期的检测结果有相应的出入,需要现场施工作业的技术人员做好实时的检测,一旦出现一些特殊地质为了保障掘进支护的稳定性就要做好临时支护技术的使用。针对当下的施工作业现场进行再次详细的勘察,考虑液压系统的运用和锁闭设备的使用,做好全面细致的分析,用当下的勘察结果来进行临时支架的液压系统规划,保障在复杂地质条件下的掘进支护技术应用能够全面满足作业需求,能够有效推动整个煤矿的开展。

(4)建立好相应安全管理体系

安全管理体系是整个煤矿开采过程中必须要设立的,针对复杂条件下的煤矿开采更需要细致的规划。首先,相关的技术管理人员要针对复杂的地质进行详细的勘察分析,整理出可能会面对的安全事故,制定相应的施工方案。其次,做好具体的材料准备、设备配置。同时针对施工过程中的重难点,各项工序做好明确的规划,以及严格的控制。最后,在开采支护技术施工的过程中要做好相应的监督管理。在这里可以引进先进的监督管理系统,做好实时的施工情况监控,保障工序的规范性。同时,制定好相应的预警系统,搭配专业的监督管理人员,做好掘进支护技术实施过程的全面监控,一旦出现相应的问题就自动化的触发相应的报警系统,然后提前预防安全事故的发生,保障在复杂地质条件下能够顺利的开展相应的掘进支护技术,推动煤矿企业的进一步发展。

(5)有效利用破顶技术

破顶技术在掘进支护技术实施的过程中是常见的技术,能够保障岩石的稳定性,避免出现相应的塌方事件,保障掘进支护技术能够顺利开展。在实际的施工过程中,要做好关键支护,设立好锚网索,结合掘进设备的使用针对断层进行相应的破除,保障矿洞顶板的岩石能够按照具体的施工规划进行,不会出现周边岩石的松动,保障煤矿洞顶能够拥有良好的稳定性,进而让掘进设备能够按照规划的进行作业,保障整体煤矿开采进度不受影响。对此,有效的利用破顶技术能够在复杂地质条件下保障断层的稳定性,避免顶板破损带来的安全问题。从另一个角度看也能够有效的防止安全事故出现。一般来说可以提前针对复杂的煤矿洞进行施工图的设计,利用当下先进的技术做好具体的技术设计图,如图1,提前规范好相应数据指标,让施工人员在实际作业当中能够清楚具体操作。

图1 巷道支护图

(6)有效使用U型钢架技术

在煤矿掘进支护技术推进的过程中有可能遇到较大的断层,面对这种情况就能够按照原来的掘进支护技术实施了,需要做好锚杆临时支护加U型钢架来强化效果,避免周围岩石的塌方问题。而临时支护加U型钢架的使用需要根据实际的巷道情况进行,在具体增加前要做好相应的勘察,标志好相应的数值标准。同时,在具体施工过程中控制好锚杆的角度,控制好各个锚杆之间的距离,保障其支护的稳定性。一般来说也需要利用好相应的勘察工具进行巷道的断层面扫描,清楚巷道形状,以及做好相应地质因素的分析,解剖影响整个掘进支护技术应用的影响因素,并制定好相应的施工断面设计图,如图2所示,保障U型支护能够合适的应用在煤矿巷道当中,保障煤矿开采能够在复杂的地质条件下不断的深化,提升整体的开采效率,推动煤矿产业的发展。

图2 U型支护的断面图

4.结束语

为了提升煤矿的供需,不断的提升煤矿掘进支护技术是必然的趋势。因此,相关煤矿开采人员要做好相应煤矿掘进支护技术的应用研究,尤其是在复杂地质条件下的应用要不断的提升。首先,要清楚复杂地质条件下掘进支护技术的特点,并了解当下技术的应用现状。然后,基于实际的情况进行探讨分析,不断的引进先进技术进行支护技术的提升,保障煤矿开采量,促进煤矿行业的不断发展。

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