采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析
2021-08-15赵艳军
*赵艳军
(晋能控股煤业集团地煤公司姜家湾煤矿 山西 037000)
在我国社会飞速发展阶段,大大提高了国民经济发展水平,并增加了对能源资源的需求量。煤炭作为我国应用最为广泛的能源资源之一,对于我国社会生产生活以及经济发展有着重要的作用。在煤矿的生产开采工作中,要按照要求做好巷道掘进与支护工作,这样既可以确保煤矿开采工作的顺利进行,而且还可以提高煤矿生产开采工作的安全性和可靠性。因此,本文将会分析和探究采矿工程巷道掘进与支护情况。
1.采矿工程巷道掘进与支护概述
通常情况下,在煤矿采矿工程掘进与支护过程中,将会直接决定着其支护水平与质量。当前我国煤矿煤炭开采过程中,斜眼掏槽与直眼掏槽是比较常见的两种掘进技术。直眼掏槽与斜眼掏槽两种方式适用的开采情况不同,在实际的煤矿开采中需要根据客观条件合理进行选择。斜眼掏槽技术在软岩夹层中得到了广泛应用,在该过程中由于受到土质制约,还需要辅助其他技术支持,从而提高应用的效果水平。在巷道掘进过程中,相关单位要合理选择采矿工程巷道掘进与支护技术,并辅以相关采矿设备机械,以此来形成科学的采矿工程体系,确保煤矿开采巷道掘进工作进行的流畅性,使煤炭采矿工程竞争力得到有效提升。在巷道掘进工作结束后,才会开展支护工作,其不仅可以实现对煤矿巷道周围地质的有效保护,而且还可以确保巷道的平稳性和均匀性。在巷道支护工作中,预留煤柱是比较关键的组成部分,其能够达到预期的支撑效果,且能够保障掘进巷道的安全性。因此,相关施工人员需要保证预留煤柱的稳定性以及质量水平,并对预留煤柱进行加固,做好规划与参数的调整调节,使预留煤柱能够适应巷道掘进情况。
在实际的巷道掘进与支护工作中,有着较多的影响因素,这些影响因素会从多个方面对掘进工作与支护工作造成影响与干扰。具体而言,主要存在着三个方面的影响因素,分别为巷道围岩强度因素、地质环境因素以及地应力因素。围岩的强度直接影响着巷道的稳定性和可靠性,因此相关施工人员需要对围岩的强度进行勘测,保证采矿巷道能够安全支撑,保证工作人员能够安全通行。在应用锚杆技术的情况下,围岩强度能够获得一定的提高,从而进一步提高巷道支撑效果。地质应力的荷载能力是围岩强度勘测工作中的重点内容,地质应力荷载能力的强弱影响着顶板的位移,地质应力增强,荷载能力提高,就会使顶板位移降低,提高其支撑能力。在实际的开采过程中,需要全面而详细地了解围岩情况,从而提高围岩强度,提高支护的安全性和有效性。地质环境在煤矿开采过程中影响着巷道掘进的速度,由于地下环境地质条件复杂多变,会出现软岩、硬岩、断层、褶皱等不同问题情况,加大巷道掘进的施工难度的同时增加工程的危险性,增加安全隐患。此时,在巷道掘进工作中,施工人员要综合勘测地表与地下地质情况,结合矿区整体情况,因地制宜采用对应举措进行掘进工作。地应力因素影响着煤矿开采工程的安全性,当地应力增大时,就会导致岩体位移增加,致使支护工具出现形变问题,增加工程的危险性。因此需要做好地质勘查工作,保证采矿工程能够顺利进行。具体的巷道掘进与支护工作影响因素,如表1所示。
表1 巷道掘进与支护影响因素与解决方法
2.采矿工程掘进技术的应用方法要点
掘进工作是采矿工程中的关键工作,其工作水平质量直接影响甚至决定着采矿工程煤矿开采的整体水平与效率。文章本部分将对采矿工程掘进技术的应用方法要点进行分析研究。
(1)常用掘进技术方式分析。当前我国煤矿工程开采中主要采用大断面连续性掘进和复合型机械化掘进工艺,其可以有效提高煤矿开采效率。然而,在煤矿开采过程中,要结合实际情况来实现与掘进工艺的有效结合,以此来确保煤矿开采的安全性和有效性。如今,复合型机械化掘进一般是涵盖了供电与运输两个系统,但是在大断面连续掘进过程中,间断式运输是比较关键的一个环节,实际的工作中需要结合多种技术工艺进行,保证掘进的效率和质量。
(2)瓦斯排放。在进行煤矿开采过程中,瓦斯爆炸是比较常见的安全隐患,需要引起关注和重视,其能够对施工人员安全造成巨大的威胁。因此,在巷道掘进工作进行前,要采取有效措施来开展瓦斯排查工作,如果遇到瓦斯泄露现象,需要派遣专业人员对问题进行及时处理,保证巷道掘进工作环境的安全性。同时,巷道掘进工作中需要对瓦斯浓度给予实时、动态监测,以确保瓦斯浓度符合相关规范和标准。
(3)通风防尘工作。在煤矿巷道掘进工作中,通风防尘工作是比较重要的部分与环节,在对煤矿巷道进行通风工作时,需要根据实际的施工情况来对通风机设备给予合理选择,以此来充分发挥通风机的基本功能。同时,在通风防尘工作中,风筒也发挥着不可替代的作用,此时就需要结合实际情况来对通风机进行科学、合理的调节,以确保在多种复杂条件环境下通风机能够正常工作。在通风防尘工作后,要按照要求全面对其工作情况给予全面、系统的分析,以确保煤矿开采工作的有效性。
3.煤矿采矿工程支护技术应用
采矿工程中支护技术能够保护整体开采工作以及巷道的安全性,决定着煤矿开采工作的安全可靠性以及开采的效率与质量,文章本部分将对煤矿采矿工程中支护技术的应用分析。
(1)锚杆支护技术。在采煤工程巷道掘进过程中,锚杆支护技术发挥着比较重要的作用,其具有操作简便、支护效果质量优秀、成本较低等特点,可以大大提高煤矿开采的整体效果。通常情况下,锚杆支护涉及到的类型比较多,不同类型锚杆支护技术的适用环境与条件不同,选择合适的支护技术才能够提高巷道支护的效果和质量。在实际的操作中,需要对客观条件综合考虑,并对锚杆支护工艺给予严格把控,以此来确保巷道掘进的安全性和稳定性。同时,需要灵活运用锚固剂,提高锚杆支护的效果。
(2)混凝土支护技术。在采煤工程巷道掘进阶段,混凝土支护技术属于比较常见的综合性支护技术,其涵盖了混凝土与锚杆支护的优势,可以达到提高巷道施工的稳定性。在混凝土施工过程中,融入锚杆支护工艺,能够显著地提高支护工作的质量水平。
4.优化采矿工程巷道掘进与支护方法
(1)选用性能优异掘进设备。巷道掘进工作的实际开展,掘进设备起到决定性作用,性能优异的掘进设备机械,能够显著地提高掘进工作的整体效率和质量水平。井下矿物与巷道煤岩是掘进机械设备的工作目标,若掘进机械的性能不足,就会影响到掘进的效果。因此在实际的掘进工作中,需要选用性能良好的掘进机械,并结合施工环境确定施工方案,提高巷道掘进的效果。
(2)优化机电一体化。机电一体化是我国煤矿开采工作中主要应用的一种技术,其能够将相关机械设备在相关环境下实现自动化工作,不仅能够提高煤矿机械工作的效率质量,还能够降低人工施工的频率,在降低人工劳动成本的同时提高施工的安全性。做好掘进设备工作状态的监控,能够对机电一体化应用情况进行实时检测,保障相关设备处于高效工作状态,提高掘进与支护施工的效果与质量水平。
(3)做好巷道支护管理。对于巷道支护工作而言,在其施工前、施工中以及施工后,都需要做好巷道支护管理工作。具体而言,在支护工作施工前,需要做好环境与巷道的综合勘测工作,做好相关数据的记录,在施工中,需要严格选择施工技术工艺,根据施工标准进行具体施工操作,而在施工后,则需要定期对支护的效果进行观察记录,做好后续的加固工作。详细的优化方法,如表2所示。
表2 巷道掘进与支护优化方法
5.结语
综上所述,巷道掘进与支护工作是我国煤矿开采工作中的重要内容。文章对采矿工程巷道掘进与支护工作进行多方面分析研究,提出阐述优化巷道掘进与支护的方法措施,希望能够提高采矿工程巷道掘进与支护的效果质量,提高煤矿企业的经济收益和综合效益。