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岩巷掘进临时支护工艺优化

2021-08-31*叶

当代化工研究 2021年16期
关键词:注液吊环支柱

*叶 峰

(晋能控股煤业集团同家梁矿普掘二队 山西 037025)

岩巷掘进作业工作中想要进一步提升临时支护的整体质量就必须从工艺要求和工艺流程两方面来进行优化。当前在相关工作中应用较多的包括新型单体液压支柱以及π型梁等,采用新型支护工艺技术,能够有效降低支护作业的繁琐性,简化作业流程的同时强化整体支护质量。为了全面强化顶板管理以及提升掘进作业的速率,必须有效保障临时支护作业的建设效率,传统临时支护技术不仅工序繁琐,而且整体支护效果不佳,对顶板管理起不到好的保障作用,而使用新型临时支护技术的基础上,同时优化工艺流程则能够更好的提升岩巷掘进作业整体质量。本文将针对岩巷掘进临时支护工艺优化相关内容进行详细分析。

1.岩巷掘进临时支护流程优化

(1)方法优化

为进一步改善传统掘进临时支护工艺的缺陷,当前普遍采用单体液压支柱结合π型梁联合支护的方式来实现掘进过程中的快速临时支护。单体液压支柱,选择轻型单体液压支柱,此类液压支柱具有耐腐蚀、易操作、重量轻的优势特点,在使用过程中能够快速展开,且支护稳定性相对较好。另外π型梁,则选择单边π型梁,梁体通过液压支柱以及相应的平行吊环来进行固定。在使用过程中需注意巷道断面与支护措施的数量匹配。实践应用过程中应精确测量巷道宽度,同时确定π型梁液压支柱以及梁体吊环的个数[1]。一般来讲当巷道宽度不足两米时,液压支柱π型梁以及π型梁吊环均使用一套。而当其宽度在2~3m时,则使用两套,依次向上递增巷道宽度区间范围,每增加一米则临时支护支柱增加一套,以此来保障掘进临时支护的安全性[2]。单体液压支柱以及π型梁是当前岩巷掘进支护的主要构成部分,其示例图如图1,图2。

图1 单体液压支柱示例图

图2 π型梁示例图

(2)流程优化

进行掘进临时支护的过程中,不仅要注意应用新型支护工艺,同时还要注意相应的作业流程,保障工业流程的顺序以及实施质量才能更为有效的提升整体安全性能。在工业流程优化方面要注意先对顶板活动矸石进行处理,保障干湿稳固性之后,安装前探梁,同时使用吊环对其进行进一步加强,然后使用锚网对巷道岩面进行进一步的保护,之后进行穿探梁的安装工作,保障穿梁的稳固性后,将临时支护系统与永久支护系统进行连接,最大限度保障应力稳固性,之后检查探梁吊环,先对其进行预紧处理,保障其能够承受较大拉力,在此之后安装单体液压支柱同时进行防倒绳的处理。完成一系列相应的支护流程后,对每一步骤进行检查。保证各步骤实施到位[3]。

2.优化临时支护工艺要求

(1)爆破临时支护优化

在掘进过程中爆破实施后要立即进行临时支护作业。由于爆破的过程中,对岩层整体力学结构造成了较大影响,如果在爆破后不能及时进行临时支护作业,则煤层顶板压力不断增加,在这种情况下煤层顶板坍落风险不断升高。因此必须及时进行临时支护,绝不可长时间进行空顶作业。爆破后应根据岩层破坏情况针对性的采取支护措施,只有在临时支护措施或永久支护措施完善实施后,工作人员方可进入作业,不允许爆破后工人在空顶状态下直接进入。

(2)顶板管理优化

在作业过程中要重点关注顶板受力情况,如在施工作业过程中顶板出现异响或出现明显的顶板松动问题必须引起高度重视,有时随着作业的进行,会出现一定程度的顶板离层现象,不论是异响还是顶板,压力增加、顶板离层这些都对下方施工作业造成严重的安全威胁,必须马上停止作业,管理人员应有序组织施工人员暂时撤离,分析顶板当前存在的问题,进行顶板稳固和顶板支护,需要注意的是,当顶板已经出现力学不稳定情况后,不可再派工作人员进入从内查看情况,应结合当前已知信息进行外部稳固,采取由外及内的支护措施,当进一步确定顶板稳定性后,方可再次进入作业。需要注意的是如果在支护过程中单一支护形式无法满足顶板支护要求,可采取联合支护的方式进一步提升顶板稳固性。

(3)液压支架补液

在使用新型临时支护技术的过程中,轻型单体液压支柱是整个支护作业的核心设备,该设备虽然具有轻便,操作简单等一系列优势,但由于其本身属于液压支护设备,因此可能存在使用过程中漏液的问题,一旦液压支护设备发生漏液,其液压力作用将显著降低,届时将不能承受标准范围内的应力作用。因此在整个作业过程中,一定要注意全程查看单体液压支柱是否存在漏液问题。一旦发现其有漏液现象立即进行补液,保障其整体液压力作用稳定。同时要注意单体压支柱是否稳定,如发现其存在松动的问题,要及时进行调整。在支柱工作过程中,要注意安排专门的工作人员进行循环补液,注液压力范围是否在标准范围以内,关注其重点结构部件的使用情况,对出现问题的部件进行更换[4]。

(4)高压软管管理

高压注液软管在使用过程中需要优化的事项也相对较多,诸如在进行注液操作的过程中必须注意保障接头连接牢靠,在实际进行注液操作前一定要注意仔细检查是否存在渗漏或者损坏的情况,如果发现问题应及时进行更换。尤其要注意高压软管的接头以及插销,不仅要保持连接的稳固而且应该使用快速型设备,保障实际作业过程中能够快速应用。同时在进行注液作业的过程中操作高压软管要注意避免误伤,必须等待接头完全对准目标方向且连接妥善后方可开启注液开关,要绝对避免直接将接头对人的危险行为。在进行高压注液软管检查的过程中应注意避免开启注液开关避免伤人。

(5)π型梁、液压支柱优化

新型掘进临时支护作业应用π型梁以及轻型单体液压支柱,而在实际应用过程中一定要注意不论是支柱、π型梁还是吊环都要注意匹配性,应做到三者的协同一致,在支护过程中注意一一对应。由于π型梁在应用过程中承受的应力相对较大,因此其长度、控顶距必须做到精确计算,结合岩巷具体情况计算出可应用的单边梁长度以及控顶距的最大、最小值。这样才能够保障π型梁能够最大限度承受作业过程中的应力作用。关于液压支柱,由于在设置过程中需要开凿柱窝,而该作业流程一定要在相应的基础支护作业完成后方可进行,决不允许空顶作业。注意每个柱窝对应一个轻型单体液压柱,并且每个轻型单体液压柱都要对应一个吊环,确保其能够在承力状态下保持稳定[5]。

3.新临时支护工艺优势

相较于传统掘进临时支护方式,新型临时支护方式能够最大限度降低作业时间,以最快效率完成临时支护工作。除了效率外,整个支护工作作业难度大幅降低,设备重量明显降低,当前使用的轻型单体液压支柱为非金属材质,重量降低的情况下其强度却非常高。而且新型支护技术改被动支护为主动支护,整体承力结构更加稳定,能够最大限度降低顶板安全事故的风险。通过支柱、梁、吊环的结合,有效防止了传统单体梁在大幅度受力情况下因接触面积不足而导致的单点压力过高风险,将作用力分散承担,大大提升了临时支护的整体安全性能。相较于传统的平面顶,使用新型临时支护技术能够采取更具灵活性的球面顶,其对于各种不同巷道的适应性大大增强。

4.结束语

本文针对岩巷掘进临时支护优化进行了详细分析,从技术优化到流程优化进行了全面研究,提出了当前作业过程中应该注意的一系列事项同时也针对新型临时支护技术的优势进行了阐述。

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