煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究

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摘要:随着社会的不断进步以及经济水平的有效提升,对煤矿资源的需求量在不断的加大,进而也就对煤炭资源的清洁性以及利用率提出了更高的要求。因此,在煤矿开采的过程中,就应因地制宜的选择合适的支护方式,否则就会导致煤矿开采工作的展开存在一定的危险性。而掘进巷道锚杆支护方式的运用,不仅可以确保开采工作的安全和稳定,而且还能在一定程度上使煤矿井下开采效率得到有效提升,进而提高煤矿企业的经济效益。

关键词:煤矿资源;掘进巷道;锚杆支护方式;应用

随着社会经济水平的不断提升,煤矿的开发强度也变得越来越大,且巷道的断面也在不断增大,以往传统的支护方法及材料无法满足当前的开发需求。对此,煤矿企业应创新巷道支护技术,采用锚杆支护方法,以获得更好的施工效果。

一、基于不同的锚杆支护作用分析

目前,我国煤矿掘进巷道的支护方式主要是以组合锚杆支护为主,以煤矿巷道的实际情况为依据进行支护方式的合理选择,进而产生了锚杆支护方式的不同组合,以下对这些不同的锚杆支护方式的其作用进行分析。

(一)悬吊式锚杆支护

锚杆支护发展早期,其支护方式主要是以悬吊为主。围岩岩性情况复杂多变,面对这种情况而采用悬吊式锚杆支护将产生诸多不合理的地方。例如,围岩的周边有较多的细碎岩石,则表示围岩本身存在一定的问题,若是在此基础使用悬吊锚杆,不但无法保障锚杆支护的稳定性,而且还会引发重巷道围岩层的跨落,是围岩的整体结构遭到进一步破坏。

(二)组合梁锚杆支护

在煤矿掘进巷道中遇到的围岩可分为多层次的岩石层,而且各岩石层的岩性也是多种多样。对巷道的保护采用组合梁锚杆支护的方法,能够对多层围岩进行锚固和强化围岩的承载力。尤其是对于岩层过于破碎的情况,可以利用岩石层间的摩擦力与挤压促进围岩的稳定,体现了较为明显的支护效用。

(三)组合拱锚杆支护

组合拱锚杆支护与组合梁锚杆支护的区别在于当围岩的岩层太过破碎时,组合拱锚杆仅凭自身特性就能维护围岩的稳定性。组合拱锚杆支护在煤矿掘进巷道的保护方面发挥了极为可观的效果,特别是对于大断面巷道和拱型巷道,通过组合拱锚杆的支护作用对多层破碎的围岩进行有效的锚固,大大减少了围岩跨落情况的发生,同时岩石层之间的相互摩擦、挤压,也使得拱形结构的承载能力得到了有效提升,避免围岩变形,促进围岩支护的安全性与稳定性。

二、煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用

(一)悬臂掘进技术

这种锚杆支护技术主要应用于国有煤矿生产中,和以往的悬臂掘进技术相比,现代化悬臂掘进技术更具安全性和高效性,这种锚杆支护技术包括悬臂式掘进设备、转载设备、带式输送设备、通风除尘设备和供电设备等设备。该技术最早出现于20世纪60年代,有效避免了采掘失调现象的出现;等到80年代,我国开发了S100以及AM50等机型,有效提升了煤矿采掘速度;最近几年,我国自主研制的EBJ-120TP型悬臂掘进机,其技术水平与国际先进水平相差无几。

(二)采掘合一技术

这种锚杆支护方式是指掘进与采煤共同进行,该技术的应用不仅可以提升掘进速度,还可以实现大断面落煤以及煤矿运输作业的同时进行,有效简化了煤矿开采工艺。对于传统煤矿开采技术而言,存在矩形断面以及短壁开采问题,限制了煤矿企业的良好发展,采掘合一技术能够实现矩形断面的双巷道掘进以及短壁断面开采,促进煤矿企业的发展。与此同时,采掘合一技术包括间断式运输以及连续式运输这两种运输方式,能够有效提升煤矿开采效率。

(三)巷道掘进技术

该技术将巷道掘进与锚杆支护进行有机集合,有效提升了巷道掘进速度。在应用该技术进行开采作业时,需要应用预应力锚具,应用最为广泛的预应力锚具为摩阻锚具与机械锚具。其中,摩阻锚具主要通过楔形锚具进行预应力钢材的处理,使其具备锚旋作用,这种锚具的应力损失比较小,应用方便,还能够通过重复张扣或者放松进行预应力的调整;机械锚具主要通过机械加工使预应力钢材形成锚旋,这种锚具的变化多样,具有较大的吨位,常用于高强度钢筋或者钢丝的锚旋。

三、优化煤矿掘进锚杆支护方式的发展对策

(一)加强组织建设和技术指导

为了确保煤矿掘进工作有条不紊的进行,有关部门就应从教育方面入手,不断的对大学生进行教育,促进其树立正确的思想和具备专业的技术能力,以此就能保障煤矿掘进工作开展的安全性和有效性。此外,大学教师还需要对学生做好煤矿掘进锚杆支护的技术指导工作,并定期安排学生到煤矿掘进现场进行实习,使学生的实践能力得到有效提升,并为其日后的学习、工作奠定良好的基础。

(二)加强掘进技术的施工管理

在煤矿资源的开采过程当中,在锚杆支护施工流程当中为了充分保证整个煤矿掘进工作的安全性和开采效率,相关煤矿开采单位必须要对煤矿开展工作当中的支护工作加以充分的重视,以此来保证整个加固工作的安全性和稳定性。在此过程当中需要对煤矿掘进工作当中存在的各种风险和危机问题进行深入的研究,同时制定出相应的风险防范策略。为了充分保证整个煤矿开采工作的规范性和安全性,需要不断提高整个煤矿支护工作的质量管理,同时在实际的工程开展过程当中,必须要有效贯彻安全第一的工作原则,带领相关开采工作人员做好工作安全培训工作,不断提高煤矿开采工作人员的技术能力以及安全防护意识。

(三)提高巷道掘进配套技术水平

在煤矿掘进工作当中,其中自动化控制技术是其中一个非常重要的工作环节,一方面来讲它可以有效提高各个工作环节的协调性和工作效率;其次,是充分做好煤矿决定工作的配套清理工作,通过对煤矿开采过程当中的支护细节工作的处理,为煤矿巷道的掘进工作营造出一个更加安全稳定的工作环境,同时相关煤矿开采单位还需要充分注重对煤矿开采区域的地质条件分析,通过不同的地质条件构成情况,提出有效的巷道锚杆支护方法,以此来保证整个煤矿支护工作的安全性和稳定性。

四、结语

经济的发展和社会生产力的进步,所需煤炭资源会日益增多,但随着中国煤炭资源开采程度的不断加深,开采难度将会变得越来越大。在煤矿掘进巷道作业的过程中,锚杆支护技术是经常会运用到的一项技术,对煤矿巷道的掘进具有重要作用,因此,应不断提高锚杆支护技术的研究力度,切实解决目前在煤矿巷道掘进中锚杆支护技术存在的问题,以保证煤炭资源的顺利开采。

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