煤矿掘进中支护技术的应用探讨论文_李永旺

煤矿掘进中支护技术的应用探讨论文_李永旺

唐山开滦林西矿业有限公司 河北 063000

摘要:在煤矿巷道掘进过程中,支护技术是保证掘进的重要工艺。支护技术质量的优劣将会直接影响掘进效率与安全。煤矿掘进中的支护技术众多,巷道掘进需要在不同的地质环境及掘进需求下选择不同的支护技术,以全面保证巷道掘进的安全性,保证巷道支护的稳定性。

关键词:煤矿;掘进支护技术;应用

引言:

煤矿能源在我国是一种重要的能源,能够促进整体发展。这些年来,我国经济发展迅速,使得我国在煤矿开采上得到重视的同时还扩大了规模,掘进技术实现了新的发展,但其中始终存在着缺陷,影响了煤矿开采的安全性及整体效率,因此,分析支护技术的意义十分重大。

1在煤矿掘进中支护发展现状

现阶段,很多煤矿企业在掘进巷道上,一般要根据开采煤层分布的实际情况,从而能够建造、开发出一条可以使煤矿的炭资源永久得到保障的巷道,在开掘巷道时,原则是对井下施工开采的效率能够有提高的作用,在工期方面也要缩减。另外,也有一些煤炭企业以挖掘巷道时断面由拱形向句型调整改进,这样,能够通过巷道断面调整施工变化,大大提高了开采的效率,开采的工作范围也逐步开展。与此同时,煤炭开采运用了机械化大型设备,使得煤矿企业在开始巷道挖掘后,很短的时间就得形成工作面,使得大型机械化设备得以应用。除了面所提到的,在布置矿井内的回采巷道上,也取得很大的突破,以前,我国大型的煤炭企业都是单巷布置,通过技术发展,逐步演变成现在的多巷布置,极大满足了矿井内通风多方面的需求。最后要说的是,煤炭作为不可再生资源,在开采掘进完事后,还要朝着地质条件更难、更复杂的区域发展,这些发展方向,无疑对掘进支护技术提出了更高更具有挑战性的要求。目前的井下支护应用中,煤矿企业以快硬水泥锚杆为主要应用,较少应用管缝式锚杆、钢丝绳砂浆锚杆及机械锚固锚杆等。从客观方面上,这些辅助的工具虽然用了很多年,可它们在工作中的实际效果跟矿井下支护的实际效果相比较,还是存在一定差距的,只能在那些地质条件不是很差的矿井作为保障。对于那些地质条件复杂的来说,就没办法胜任支护的工作。

2煤矿掘进中对支护技术的应用

2.1混凝土永久支护技术

大多情况下包括料石碹支护、混凝土支护、锚网喷护等,在巷道中都是为了维护围岩稳定,高效的操作与施工安全是进行混凝土喷射施工设备布置的前提,并选取科学的施工距离。根据锚杆型号在进行混凝土锚杆喷射时要科学组织。在煤矿掘进后,首先要先将临时锚杆安装好,然后喷一薄层混凝土,根据设计规定中的要求进行混凝土复喷,达到一定的喷层厚度,良好的顶板情况下,先进行一薄层的混凝土喷射,先安装锚杆,然后再进行混凝土的复喷,喷层厚度要达到设计规定要求。破碎软岩断层带中,锚网支护在进行混凝土喷射的施工中,为增大强度,需增加1层或2层的钢筋网,以此发挥钢筋混凝土的作用。在使用前,钢筋网要进行污锈清洗。钢筋网在进行混凝土喷射作业前,为控制喷射混凝土厚度,要预先埋好作为喷射厚度的标钉,在喷射过程中,适度调节喷射混凝土的角度和喷射中的受喷射面积与喷头间距离,保证在施工中混凝土的平整度与施工安全,保证混凝土在围岩与钢筋表面的密实度。

2.2吊环式前探梁

采用长度在3m左右的π型钢制作,并选择3根作为临时支护的前探吊挂支架,用吊环固定,其中1根在巷道中线处设置,另外2根要在距巷道的中线处前探梁1m左右的地方设置,并在两侧设置,为保证前探梁稳定,每根前探支架在设置上至少有2个固定点,在前探梁上方要注意的是,迎头端面与前探梁之间距离保持在0.35m以内,用专用的方木或木楔等,为保证吊环与梁的强度可匹配,两帮端面与超前支护间的距离要保持在0.35m以内。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆留40mm~100mm的丝扣在锚杆上,确保在安装吊环时,以防吊环出现松动现象,临时支护保护下的前探梁,都是牢固地插入锚杆,才能进行其它工作。另外,在架设前要注意敲帮问顶,进行前探梁前移工作时,将浮矸活石先清理干净。

2.3单体液压支柱的配铰接顶梁

铰接顶梁是采用重金属制成的,支柱问的间距应该控制在1.2m,柱子应该在顶梁中部固定,柱子之间的距离不能大于0.6m,单体液压支柱之间的距离应该控制在1m左右,而且运用水平楔子的方式加以固定,在顶梁的保护下,借助钢筋网的形式,通过对液压支柱的固定,再运用铺设钢筋网的形式,从而形成牢固的固定。钢筋网应该贴在岩石的层面上,在单体液压支柱起到支护作用中,要进行定期巡查。分析液压支护的稳固性,支柱的支撑力不能小于90kN,如果发现单体液压柱出现漏液的问题时,应该及时处理,通过更换液压柱的方式,提高巷道的承载能力。在巷道掘进过程中,应该在梁的中央位置设置柱子,运用重金属制成的铰接顶梁,或采用铰接顶梁与单体液压支柱结合的方式,一般都是围绕巷道设置两排,防止发生露顶问题,在顶梁之间,可以通过设置板皮的方式,运用强度较大的木棍,设计两排,每排间距控制在300mm左右,在穿杆时,应运用铰接支护的方式,要尽量多布置穿杆。

2.4棚式支护技术

煤矿井棚式支护技术中,是借助金属支架、木质支架、钢筋混凝土支架共同完成的,其形状主要有梯形、拱形等,分成刚性支架和可缩性支架,棚式支架在使用过程中是由材料强度决定的,支护维护的可靠性受支护材料的影响比较大,而且木质材料容易腐烂,遇到火灾等情况反而更加危险。而且棚式支护结构的使用年限较其它支护方式来说是比较短的,这样不利于煤矿开采企业节省成本,要经常进行巷道维修工作,所以,这种支护方式可以借助钢筋混凝土支护结合的方法。

2.5锚杆支护技术

锚杆支护技术即在煤矿巷道围岩中锚入锚杆的方式来对巷道进行加固处理,从而使得锚杆起到支护的作用。相对于其它支架来说,锚杆支护不单能够有效承受围岩的地压,同时还可以转变围岩结构来优化围岩的力学状态。经过这一过程,煤矿巷道会出现稳定的岩石带,与锚杆、围岩一同产生作用来完成对巷道的支护工作。当前,绝大多数煤矿巷道施工都是采用组合锚杆支护的方式,不同的锚杆支护方式可以实现不同的支护功能。如悬吊式锚杆支护是已经成熟的一种锚杆支护方式,在层状围岩中使用锚杆将不稳定的岩层进行悬吊处理,使巷道更加安全、稳定。然而,在围岩自身稳固性不佳的情况下,使用悬吊式锚杆支护方式对巷道不会起到加固作用。当前煤矿巷道围岩大多数都是岩石层结构,在这种结构下可以使用组合梁锚杆的支护方式,即为利用锚杆将多层围岩锚固成为岩石板梁,从而对围岩进行加固处理。由于锚杆拥有抗剪性能,因此可以组织围岩之间形成层间错动的情况。同时,使用组合梁锚杆支护方式还可以强化顶板的抗弯能力,使顶板可以获得更强劲的承受能力。相对于组合梁锚杆支护技术来说,组合拱锚杆支护技术也是一种高效的支护技术。能够把多层破碎的围岩进行锚固处理,全面提升围岩拱形的承载能力。因此,组合拱锚杆支护能够有效起到预防围岩变形的作用,对于全面提升围岩的稳定性有重要作用。

结束语:

随着煤炭开采需求的增加,需不断扩大矿井开采规模,在此过程中,就不得不对采掘技术进行更新与突破。目前,中国相关技术还不够成熟,煤炭资源采掘工作效率不高,所以要采取一定的措施,加大对采掘技术的创新与改革,借鉴国外先进技术,促进中国煤矿开采事业发展,提高煤炭资源利用率。

参考文献:

[1]杨建华.煤矿掘进支护存在的问题及解决对策[J].技术与市场.2016(07)

[2]董光耀.煤矿掘进支护中存在的问题及措施[J].山东工业技术.2016(19)

[3]闫振超.论述复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用[J].科技资讯.2016(24)

论文作者:李永旺

论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期

论文发表时间:2018/11/14

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