复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术探究
2020-11-16郑帅
郑帅
摘要:煤矿采煤中地质条件的复杂性,将影响采煤工作的安全性和采煤效率。在复杂的地质条件下,采煤掘进支护技术的应用也会受到一定影响。掌握复杂地质条件下,掘进支护的各个难点,并了解对应的掘进支护技术十分关键,基于此,以下对上述内容详细分析,以期为煤矿采煤工作提供启示,保障复杂地质条件下,采煤工作的安全和效率。
关键词:掘进支护;煤矿采煤;地质条件;复杂
【中图分类号】TD353【文献标识码】A【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.003
引言:在现阶段中,对煤炭资源的需求量正在不断上涨,国内也将煤炭开采的力度进行了提升,让煤炭年产量得到了增长。而在煤炭开采中,多数地质条件都较为复杂,因此开采工作的难度较大,安全问题也会十分明显。在煤矿开采中,支护技术的有效应用,能给予巷道充分支撑力,保障巷道的安全性,确保采煤作业环境的安全性。
1复杂地质条件下的掘进支护难点
1.1前掘后修难点
在煤矿开采中,大部分作业环境均较为恶劣,且地质条件相对复杂,在分析开采实践的经验后可知,当地质条件更为复杂时,则前掘后修会有着更大工作量[1]。且煤层、顶底板地质内的松软区域会容易出现破碎问题,导致巷道掘进的难度增长,最终导致开采工作效率及进度受到影响。当地质条件复杂时,在巷道掘进中,巷道顶底板会容易出现收缩状况,带来巷道的形变问题,要保障掘进工作的安全进行,便需在后续完成修补工作,这一状况导致掘进作业增加工作量,让开采进度受到影响。
1.2煤层结构变化
在矿井深度的加深下,在开采工作中,所需面对的地质条件也会增加复杂性。在开采作业的逐步深入下,煤层的地质结构会受到一定破坏,这一问题,导致煤层顶板中的岩石特性会受到一定程度影响,最终引发围岩应力的增长,使其出现断裂问题。上述状况导致支护工作的难度增长,也让开采工作会面临一定安全隐患,在雨季中,围岩会受雨水侵蚀影响出现软化,这一状况也易导致掘进支护降低安全性。
1.3薄煤层开采风险
在我国中,煤炭资源有着更为广阔的分布区域,各煤炭产区中,其地质条件的差异性较大。而在部分煤区中,薄煤层状况较为明显,在该类开采工作中,掘进施工会应用巷道回采措施,掘进支护会重视煤巷、半煤巷等对象。在半煤巷的掘进施工中,应对有关设备及技术针对性选择,以此促使施工获得充分安全性。
2复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术
2.1直接破顶支护
当顶板岩石的硬度在5MPa之上,或者断层落差在两米之上时,该类施工环境有利于这一支护技术的应用[2]。在其工作原理中,在于作业人员对掘进设备的合理应用,在开采煤矿的工作中,破除所触碰的断层,让巷道断面保持在自然拱形状态中,与此同时,对巷道进行强化的支护及加固处理。这一方式,不仅有利于施工安全性的增长,也能促使顶板围岩结构增加稳定性。其次,在工作面的坡度过大时,作业人员可采取顶板岩石的自行脱落法完成施工。
2.2锚杆支护技术
在煤矿开采中,它是一类得到广泛应用的支护技术。在采矿作业中,其作业环境十分复杂,作业人员的煤矿开采中,断层落差较大的状况十分常见。而断层会存在层面严重破碎的问题,其稳定性不足,进而带来断层层面的经常性塌陷或断裂问题,导致掘进施工受到影响。而在该类状况中,便可利用锚杆支护,保障巷道开采的顺利完成。
2.3后退卧底支护
在掘进开采中,断层下移或上移的状况较为常见,进而导致施工增加风险[3]。在煤矿开采中,企业往往以该类技术应对这一状况,促使围岩结构增强稳定性,为作业人员安全提供保障。当巷道断面的高程差值比2.5m大时,该项技术便能充分发挥作用,将巷道强度、锚网强度增强。而在巷道围岩支护中,也可对它合理应用,操作人员需操作掘进设备,保持后退处理的操作状态,并对后退距离进行合理控制。在掘进作业中,当工作面坡度比自身坡度更低时,施工人员要选择载坡,载坡坡度以12°为参考,以此充当巷道支护中用作支撑的工具。
3复杂地质条件下的煤礦采煤掘进支护技术应用要点
应用要点主要有以下几点。对截齿的合理选择。选择掘进机截齿的工作十分重要,它影响着开采安全性及效率。在截齿挑选中,应以强度高、耐磨为选择标准,促使掘进速度得到保障,避免一定程度的设备磨损。当岩石的硬度偏大时,可选择爆破等方式,促使掘进机增加使用寿命;
对掘进机型号合理选择。在现阶段中,包括普通型、综合型两类掘进设备。当巷道长度未超过三百米时,建议选择前者,超出时建议选择后者。当地质条件更为复杂时,在掘进支护技术的选择中,应从施工实际出发,对掘进机的型号进行合理选择,保障作业安全性及效率。在综合型掘进机时,应对其工作效率、机器结构等综合考虑,在多方面的分析比对后,挑选最适宜的型号,保障设备选择的合理科学。最后,在综掘机使用中,当要临时支护时,可以其机载液压锁保障支护技术应用的安全性;
支护体系的合理构建。在支护体系的构建中,应对液压掘进设备进行科学使用,并以边坡支护措施进行配合,保障支护作用得到充分发挥,让掘进作业能连续进行。综掘机的作业等同于对其液压系统的应用,在机载液压锁的使用中,会对多重支护技术进行应用。因此在掘进施工中,应对设备系统的安全稳定充分考虑,对系统闭锁装置合理考虑,尽量将作业人员工作量降低,保障施工安全。
结束语:结合以上,在煤矿开采技术的逐步进步下,在煤矿企业中,其安全意识也得到增长。在煤矿巷道掘进中,支护技术是保障作业安全的有效措施,因此各人员应对煤矿地质构造全面勘察,从实际出发,对掘进设备及技术合理选择,以科学支护方案,确保掘进安全及质量得到保障,让煤矿开采应对复杂地质条件,促进煤矿产业发展。
参考文献
[1]李延辉,吴晨鹏,刘栋林.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术研究[J].科技风,2018,No.346(14):126.
[2]刘博.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术探讨[J].科技展望,2017,027(024):150.
[3]王守富.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术探讨[J].轻松学电脑,2019,000(004):1-1.