复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术

陕西省彬县水帘洞煤炭有限责任公司陕西彬州713500

摘要:随着我国社会经济的进步与发展,煤矿开采中也引进了大量的技术,其中掘进支护技术就是煤矿开采中不能缺少的一项技术。掘进支护技术是保障煤矿开采顺利实施的主要技术,有助于提高煤矿开采的安全性。煤矿开采掘进支护技术在复杂地质中面临着一些难题,全面组织掘进支护的应用,维护煤矿开采的安全性,保障煤矿开采工作的合理性及科学性。接下来,文章就复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术展开论述。

关键词:复杂地质条件;煤矿掘进;支护技术

引言

众所周知,针对煤矿开采工作而言,最为明显的一个特点便是施工的地质条件十分复杂,由此致使煤矿开采的过程中存在着一定的安全隐患。一般来说,面对较为复杂的地质环境,要求开掘处理很多的巷道,以便确保煤炭运输与通风工作的顺利开展。从国内煤矿掘进支护技术的发展历程来看,进行了数次改进,现以锚杆支护技术的运用最为广泛,不仅使巷道岩层相应的强度与聚集力获得增强,而且降低了坍塌事故的发生率。基于此,深入探究和分析基于复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用显得非常关键,具有重要的意义。

1煤矿开采掘进支护中复杂地质的影响

1.1引起前掘后修问题

前掘后修是指煤矿开采掘进支护前面掘进后面紧接着维修,这类问题的影响比较严重,属于复杂地质煤矿中经常出现的问题。复杂地质具有不确定的特点,煤矿开采掘进支护中遇到复杂地质时,当掘进过后就会引起破坏问题,立即需要组织修复,增加了掘进支护的工作量,同时也会增加煤矿开采的风险。

1.2地质结构多样性

煤矿工程中复杂地质中表现出了多样性的地质结构,地质结构的多样性就会影响煤矿掘进支护的施工效果。地质结构之间也会产生相互的影响,一处地质破坏后会牵动整体的地质结构,加重了煤矿掘进支护的工作负担,还会影响打孔、钻进的效果,表明复杂地质对煤矿开采掘进支护的影响。

2煤矿掘进支护技术运用中的重点说明

2.1科学选用相关机械设施

实施煤矿的开采工作时,需要科学选取巷道掘进长度和有关机械设施的规格型号,其重要性是不容忽视的。对于实际的施工处理环节而言,主要根据各个机械设备的性能,并结合具体的开采情况,从而判断运用常规的掘机还是综掘机设备。当然,在此过程当中,关于巷道掘进长度的因素也是不可以忽视的。一般而言,如果巷道长度处于300m之下,应该将常规的掘机设备作为首选,而假如巷道长度超过了300m的时候,便应该选用综掘机设备进行施工处理。实事上和施工技术选用之间的关联也十分密切。处于相同的状况之下,开展巷道挖掘时运用综掘机设备能够使整体的施工效率获得了很大的提高。所以对于施工工作者来说,选用掘进技术的过程当中需要确保一定的合理性,进而利用综掘机设备获得良好的施工效果。与此同时,选取综掘机设备的规格与型号的时候,需要对具体的作业现场状况因素予以有效考虑。例如:当巷道的断面和长度以及煤岩硬度存在一定的差异的时候,需要选用与之匹配的综掘机设备的规格型号,以便有效发挥出所选取设备的功效和作用。

2.2综掘机配套系统的合理运用

针对煤矿掘进施工的环节而言,一般会利用到综掘机设备,而此过程当中经常会显现出相关系统运作的缺陷与问题,因此,需事先对其实施预估和防控,构建较为健全的系统管控制度,以达到使上述问题获得有效处理的目的。对于非常重要的弯皮带运输流程,基于使皮带运作效率不断提高的目的,能够选用长距离与大角度的掘进方法,并配合相应的小角度挖掘形式完成有关处理任务。另外,以减少有关皮带设备运作时形成的磨损情况,从而使煤矿开采工作得以有序开展,需要装设自动式卸料设备在皮带机的末端位置上,以便达到让施工处理效率获得提高的效果,进一步增强安全性。

2.3确保截齿选取的合理性

实施煤矿掘进支护处理时,还应该合理选取掘进机设备的截齿。可以将有关耐磨度作为对截齿合理性情况进行判定的重要参考指标。当相关耐磨度很大的情况下,相应截齿的适用性也较高,不然会很小。对于那些耐磨度很高的截齿来说,实施巷道掘进处理时产生的相应磨损情况是很少的,使用年限很长。通过此项举措,不仅让施工的安全和质量获得了保障,而且使经济成本处于可控范围当中。针对十分复杂的地质环境,亦或者岩石的硬度非常大的情况,仅借助综掘机设备显然难以开展巷道的掘进处理,因此,为了不耽误正常的施工进度,并且对有关人员与设备的安全予以保护,需运用爆破的方式,最终完成相应的施工任务。

3煤矿掘进技术在复杂地质条件下的具体应用

3.1直接破顶技术的具体应用

直接坡顶技术在实际情况中的应用,通常需要借助煤矿掘进的作用来破除断层的顶部,在这种作用下,就可以确保围岩保持在一个比较稳定的状态下。而在这样的情况下,其中的锚网索就可以起到一定的支护作用。在实际情况中,在煤矿开采的时候,若是顶板岩石的硬度不超过5cm,落差距离又小于2m,那么就很有可能会诱发断层顶板发生落差,从而加大围岩顶板破碎的可能性,并且加大顶板支护难度。因此,在这样的情况下,就可以利用直接破顶技术来进行支护,将其与锚网支护方法有效地结合起来使用,从而加强对切断后顶板围岩的有效支护。在现实情况中,这一技术通常适用于煤矿地下坡度比较大的地质条件中。

3.2退后卧底技术的具体应用

在煤矿掘进的过程中,如果煤矿的顶板与顶板间断层之间的落差能够保持在2.5cm或者是小于2.5cn,那么在这一情况中,在进行煤矿支护的时候,就需要借助相关的掘进机来使用退后卧底技术。在使用这一技术的时候,需要综掘机后退,实施卧底前进,并且与断层顶部的最低处保持安全距离,从而确保煤矿巷道在某一个位置中可以保持一定的稳定,从而达到理想的支护效果。从本质上来说,使用这一种技术,可以在一定程度上确保断层的完整性,也可以确保施工场地的稳定性,可以大大地提高煤矿开采作业的安全系数。但是,同时也必须要确保煤矿顶板的完整,才能够保证煤矿的安全掘进和开采。

3.3锚杆支护与U钢技术联合应用

在某些复杂地质条件的矿区当中,也经常会存在着一些坡度和落差比较大的断层。也正是因为断层的出现,所以就会导致整体的煤矿巷道不连贯,从而容易发生巷道坍塌、破碎等一系列的安全事故。因此,在这种地质条件下开展煤矿开采工作,就必须要充分地做好相应的保护措施。在这种情况下,若是采用U钢法来进行支护,只能够起到支护的作用。因此,在使用这一种方法的时候,还需要与锚杆支护技术结合起来使用,以此来完成对煤矿开采巷道的加固,从而确保煤矿开采作业的安全性,保障工作人员的生命安全。

3.4注桨锚索在破碎顶板的应用

厚松软破碎顶板在构造作用下裂隙发育,加上自身承载能力弱,以及遇水崩解强度降低,导致巷道开挖后围岩松动范围大,顶板下沉现象严重,顶板与两帮变形不协调,以及大面积冒顶失稳等严重后果,支护问题制约着煤矿巷道的安全。锚网索喷浆支护是一种联合支护方式,是一种针对软岩、顶板破碎的岩层特种支护方式,特别是锚索的二次补强支护作用,更加强了巷道围岩特别是巷道顶板的支护强度。将高分子材料玛丽散填注到受到破坏而产生严重破碎的煤体里面可以将其固结作用发挥出来,对破碎煤体进行固结后煤壁的承载能力也会得到很大的提升,其整体的强度也会有一定提高。

结语

在开展煤矿开采工作的过程中,面对复杂地质条件的情况下注重采取适当的煤矿掘进支护技术,加强对支护技术的研究以及分析,促使煤矿开采作业中综合机械化的作业力度得到有效提升,并且在保障开采安全的基础上,有效提高煤矿开采的效率,从而推动煤矿领域的稳定发展。

参考文献:

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[2]鲍银辉,韩星.试析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术[J].低碳世界,2017(32):116-117.

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