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[摘 要]伴随着科技的发展,煤矿掘进支护技术在煤矿开采中受到越来越多人的重视,主要原因是该技术具有较高的安全性和稳定性,在现代煤矿企业的发展中占有不可代替的作用。本文对当今煤矿掘进支护的发展现状进行了简要概述,并针对当前所存在的问题提出了一些应对措施来提高煤矿掘进支护技术的应用情况,促进煤矿开采的安全。
[关键词]煤矿 掘进支护 问题 应对策略
中图分类号:td 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)13-0244-01
目前,我国很多煤矿开采工作基本都在地下环境中开展,有着繁重的井下作业任务。在地下煤矿开采的过程中,将大量的巷道挖掘工作做好是首要前提,只要这样才能够为煤矿的开采及运输提供可靠的保障。但是,地下的地质环境十分复杂,存在着很多的变化因素,并且无法进行准确的预测,并且在煤矿井下开发过程中,环境十分恶劣,条件十分艰苦,容易在挖掘巷道時出现片帮、冒顶等安全事故,这对人员财产的带来了巨大危险,如果不加以重视,势必会导致出现严重人员伤亡和财产损失等情况。因此,对于煤矿井下作业而言,必须提高对煤矿掘进支护工作的重视程度,最大限度保障围岩的稳定性,确保煤矿开采能够安全开展,以此进一步推动煤矿事业更好发展。
1 煤矿掘进支护中存在的问题
近几年,我国煤炭开采行业的范围不断扩大,煤炭开采强度也随之增加,煤矿掘进支护在煤炭开采中发挥着重要的作用,矿井内巷道的布置朝着多个方向快速发展,笔者结合多年工作经验,针对巷道支护中存在的问题,做了以下总结。
1.1 煤炭巷道的改进
伴随着经济的发展,社会对煤矿工人的挖掘速度有了进一步要求,另外,对矿坑挖井周期也有了新的要求,巷道的性质由岩巷向煤巷转型。为了保障施工人员的人身安全,煤矿巷道的断面由传统的拱形向安全性能较高的矩形转型,提升工人挖掘效率的同时,还增强了断面的利用价值。煤炭巷道的改进还体现在由小型断面向大型断面的转型上,转型的主要目的是充分发挥较大机械的作业效率,满足较难开采煤矿区的要求。对回采巷道的数量以及巷道的埋深也有了更高的要求,首先,巷道由传统的单巷道向多巷道转型,既能满足矿井内通风的需求,又能保障施工人员的生命安全。其次,巷道的埋深要坚持“由浅入深”“由简单到复杂”的原则,最终满足对煤炭巷道的改进。
1.2 煤矿支护的更替
从现阶段情况来看,煤矿支护设备在使用过程中,在强度、刚度等方面无法很难达到实际需要。比如对钢丝绳砂浆锚杆、机械锚固锚杆、采用端部锚固的树脂型锚杆、管缝型锚杆、快硬水泥锚杆等设备而言,当煤矿开采对技术要求不高时,能够充分发挥出这些设备的作用,但是随着煤矿开采环境越来越复杂,工作条件越来越恶劣,这些设备就难以发挥出应用作用。因此,煤矿企业必须及时更新更多先进的设备,淘汰掉技术落后、工作效率低的老旧设备,认真做好新旧设备交替工作。
1.3 机械化程度有待提高
我国煤矿巷道掘进支护技术虽然起步较早,但受到各方面因素的影响,机械化程度发展较为缓慢。目前来看,我国大多数煤矿企业在掘进支护中采用的设备仍是悬臂式掘进机。但我国煤矿掘进支护地下作业需要施工人员在矿井下实施空顶支护作业,因此,悬臂式掘进机无法满足井下掘进支护的要求。另外,悬臂式 掘进机在掘进支护施工时需要施工人员携带大量的施工工具以及锚杆设备,不仅使掘进支护的工作效率受到较大程度的影响,同时也会使施工人员的生命安全 受到威胁,很容易出现施工事故。
2 矿掘进支护中的问题及应对措施
2.1 吊环式前探梁的应用
临时支护选择3根吊挂前探支架,采用π型钢材制作前探梁,长度至少为3m,并用吊环将其加以固定。在这3根支架中,沿巷道中线设置一根,在距中线前探梁约1m处布置两侧的前探梁。为保持前探梁的稳定,每一根至少要设置两个固定点。另外,前探梁与迎头端面的距离应控制在0.35 m以内,并在梁上方使用专用的木楔、方木等;超前支护与两帮端面的距离同样应控制在0.35 m以内,且梁的强度应和吊环相匹配。必须确保吊环都是牢固地安装在锚杆上,锚杆有60 mm的丝扣,防止出现吊环松动的现象。
2.2 吊链式前探梁的应用
为了保障前探梁的稳定性,在使用吊环进行固定后,通常情况下还会选用π型的钢制作前探梁,其长度不能低于3.5m。依据前探梁的位置,中间的那根与巷道的中线保持一致,两侧的前探梁与中间位置的前探梁应该保持1.1m 左右的距离,工作人员还应该注意,每根前探梁上至少要有2个固定的支护点,前探头和迎面端头的距离在0.3m 以内,超前支护和两帮的距离也要控制在0.3m以内。
架设工作开始之前还应敲帮问顶,及时清理浮矸活石,前移前探梁。最后,还需要用连棚器对棚进行加固,通常情况下,每架棚至少要使用2个连棚器,连棚器应安设在距离底板1m左右的位置。
2.3 混凝土支护的应用
为了较好的维护煤巷围岩的稳定,可以对煤矿巷道进行永久(服务年限内)的支护。一般来说,这种支护包括混凝土支护、锚网喷支护以及料石碹支护等方式。下面就以混凝土支护为例,对其进行简单的阐述。为了确保施工人员和煤矿的安全,提高施工的效果和质量,首先要对混凝施工的设备进行布置,科学合理的选择施工距离。在煤矿掘进中,先安装临时的锚杆,然后根据煤巷的实际情况,按规定喷上一定厚度的混凝土;根据顶板的情况,再喷一层混凝土,然后安装锚杆,进行复喷。在混凝土施工中,对于破碎软岩断层按情况增加一层或两层,起到钢筋混凝土的作用,全面提升围岩的强度。另外,为了提高钢筋和混凝土的密实性,在喷射混凝土时,适当的缩小喷头和受喷面的距离,按实际情况调整喷射角度,使施工更加安全可靠。
3 结语
现阶段,我国煤矿综采面单产水平已经有了很大提高,然而掘进进度仍然缓慢,在现有机械化水平的基础上,要想提高掘进进度,必须提高支护水平,而永久支护水平在国内基本差不多,这就要求选择合理的临时方式来减少巷道变形和破坏,为永久支护创造条件,同时为煤矿安全生产保驾护航。
参考文献
[1] 苏东怀.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J]. 科技风,2014,01:70.
[2] 齐首靖.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J]. 中小企业管理与科技(中旬刊),2014,08:121-122.
[3] 肖强.巷道掘进支护中常见问题与应对措施分析[J]. 能源与节能,2015,02:166-167.
[4] 崔锐.煤矿掘进支护问题及应对方法探讨[J]. 山西煤炭管理干部学院学报,2015,03:1-2+5.
[5] 牛伟杰.浅谈煤矿掘进支护当中的问题及应对策略[J]. 科技与企业,2012,22:241.
[6] 王鹏峰.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J]. 科学中国人,2015,08:162.
[关键词]煤矿 掘进支护 问题 应对策略
中图分类号:td 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)13-0244-01
目前,我国很多煤矿开采工作基本都在地下环境中开展,有着繁重的井下作业任务。在地下煤矿开采的过程中,将大量的巷道挖掘工作做好是首要前提,只要这样才能够为煤矿的开采及运输提供可靠的保障。但是,地下的地质环境十分复杂,存在着很多的变化因素,并且无法进行准确的预测,并且在煤矿井下开发过程中,环境十分恶劣,条件十分艰苦,容易在挖掘巷道時出现片帮、冒顶等安全事故,这对人员财产的带来了巨大危险,如果不加以重视,势必会导致出现严重人员伤亡和财产损失等情况。因此,对于煤矿井下作业而言,必须提高对煤矿掘进支护工作的重视程度,最大限度保障围岩的稳定性,确保煤矿开采能够安全开展,以此进一步推动煤矿事业更好发展。
1 煤矿掘进支护中存在的问题
近几年,我国煤炭开采行业的范围不断扩大,煤炭开采强度也随之增加,煤矿掘进支护在煤炭开采中发挥着重要的作用,矿井内巷道的布置朝着多个方向快速发展,笔者结合多年工作经验,针对巷道支护中存在的问题,做了以下总结。
1.1 煤炭巷道的改进
伴随着经济的发展,社会对煤矿工人的挖掘速度有了进一步要求,另外,对矿坑挖井周期也有了新的要求,巷道的性质由岩巷向煤巷转型。为了保障施工人员的人身安全,煤矿巷道的断面由传统的拱形向安全性能较高的矩形转型,提升工人挖掘效率的同时,还增强了断面的利用价值。煤炭巷道的改进还体现在由小型断面向大型断面的转型上,转型的主要目的是充分发挥较大机械的作业效率,满足较难开采煤矿区的要求。对回采巷道的数量以及巷道的埋深也有了更高的要求,首先,巷道由传统的单巷道向多巷道转型,既能满足矿井内通风的需求,又能保障施工人员的生命安全。其次,巷道的埋深要坚持“由浅入深”“由简单到复杂”的原则,最终满足对煤炭巷道的改进。
1.2 煤矿支护的更替
从现阶段情况来看,煤矿支护设备在使用过程中,在强度、刚度等方面无法很难达到实际需要。比如对钢丝绳砂浆锚杆、机械锚固锚杆、采用端部锚固的树脂型锚杆、管缝型锚杆、快硬水泥锚杆等设备而言,当煤矿开采对技术要求不高时,能够充分发挥出这些设备的作用,但是随着煤矿开采环境越来越复杂,工作条件越来越恶劣,这些设备就难以发挥出应用作用。因此,煤矿企业必须及时更新更多先进的设备,淘汰掉技术落后、工作效率低的老旧设备,认真做好新旧设备交替工作。
1.3 机械化程度有待提高
我国煤矿巷道掘进支护技术虽然起步较早,但受到各方面因素的影响,机械化程度发展较为缓慢。目前来看,我国大多数煤矿企业在掘进支护中采用的设备仍是悬臂式掘进机。但我国煤矿掘进支护地下作业需要施工人员在矿井下实施空顶支护作业,因此,悬臂式掘进机无法满足井下掘进支护的要求。另外,悬臂式 掘进机在掘进支护施工时需要施工人员携带大量的施工工具以及锚杆设备,不仅使掘进支护的工作效率受到较大程度的影响,同时也会使施工人员的生命安全 受到威胁,很容易出现施工事故。
2 矿掘进支护中的问题及应对措施
2.1 吊环式前探梁的应用
临时支护选择3根吊挂前探支架,采用π型钢材制作前探梁,长度至少为3m,并用吊环将其加以固定。在这3根支架中,沿巷道中线设置一根,在距中线前探梁约1m处布置两侧的前探梁。为保持前探梁的稳定,每一根至少要设置两个固定点。另外,前探梁与迎头端面的距离应控制在0.35 m以内,并在梁上方使用专用的木楔、方木等;超前支护与两帮端面的距离同样应控制在0.35 m以内,且梁的强度应和吊环相匹配。必须确保吊环都是牢固地安装在锚杆上,锚杆有60 mm的丝扣,防止出现吊环松动的现象。
2.2 吊链式前探梁的应用
为了保障前探梁的稳定性,在使用吊环进行固定后,通常情况下还会选用π型的钢制作前探梁,其长度不能低于3.5m。依据前探梁的位置,中间的那根与巷道的中线保持一致,两侧的前探梁与中间位置的前探梁应该保持1.1m 左右的距离,工作人员还应该注意,每根前探梁上至少要有2个固定的支护点,前探头和迎面端头的距离在0.3m 以内,超前支护和两帮的距离也要控制在0.3m以内。
架设工作开始之前还应敲帮问顶,及时清理浮矸活石,前移前探梁。最后,还需要用连棚器对棚进行加固,通常情况下,每架棚至少要使用2个连棚器,连棚器应安设在距离底板1m左右的位置。
2.3 混凝土支护的应用
为了较好的维护煤巷围岩的稳定,可以对煤矿巷道进行永久(服务年限内)的支护。一般来说,这种支护包括混凝土支护、锚网喷支护以及料石碹支护等方式。下面就以混凝土支护为例,对其进行简单的阐述。为了确保施工人员和煤矿的安全,提高施工的效果和质量,首先要对混凝施工的设备进行布置,科学合理的选择施工距离。在煤矿掘进中,先安装临时的锚杆,然后根据煤巷的实际情况,按规定喷上一定厚度的混凝土;根据顶板的情况,再喷一层混凝土,然后安装锚杆,进行复喷。在混凝土施工中,对于破碎软岩断层按情况增加一层或两层,起到钢筋混凝土的作用,全面提升围岩的强度。另外,为了提高钢筋和混凝土的密实性,在喷射混凝土时,适当的缩小喷头和受喷面的距离,按实际情况调整喷射角度,使施工更加安全可靠。
3 结语
现阶段,我国煤矿综采面单产水平已经有了很大提高,然而掘进进度仍然缓慢,在现有机械化水平的基础上,要想提高掘进进度,必须提高支护水平,而永久支护水平在国内基本差不多,这就要求选择合理的临时方式来减少巷道变形和破坏,为永久支护创造条件,同时为煤矿安全生产保驾护航。
参考文献
[1] 苏东怀.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J]. 科技风,2014,01:70.
[2] 齐首靖.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J]. 中小企业管理与科技(中旬刊),2014,08:121-122.
[3] 肖强.巷道掘进支护中常见问题与应对措施分析[J]. 能源与节能,2015,02:166-167.
[4] 崔锐.煤矿掘进支护问题及应对方法探讨[J]. 山西煤炭管理干部学院学报,2015,03:1-2+5.
[5] 牛伟杰.浅谈煤矿掘进支护当中的问题及应对策略[J]. 科技与企业,2012,22:241.
[6] 王鹏峰.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J]. 科学中国人,2015,08:162.