浅析煤矿采掘中的高强支护技术论文_赵云龙

浅析煤矿采掘中的高强支护技术论文_赵云龙

平顶山市平煤股份十二矿 河南平顶山 467000

摘要:所谓高强支护技术,是指在几种支护方式的支持下实现有效支护,比如钢丝网、锚杆、喷砼等,在复杂结构地质中具有良好的适用性,当前煤矿采掘中也比较常用,以便加强两帮变形与顶板的掘进控制,保证煤矿采掘的安全顺利进行,降低事故发生几率。

关键词:煤矿采掘;高强支护技术

引言

现代社会发展形势下,浅层煤炭资源量下降,深层煤炭开采工作逐渐受到社会的高度重视,但由于地质条件复杂,在煤矿采掘过程中必须要做好高强支护,以提高煤矿巷道的稳定性,促进煤矿生产的安全顺利进行。为此,在接下来的文章中,将围绕煤矿采掘中的高强支护技术方面展开详细分析,希望能给相关人士提供重要的参考价值。

一、高强支护技术相关内容简析

(一)高强支护技术的含义

高强支护技术是指组合使用锚杆、锚索、钢丝网、钢带以及喷砼等支护技术中的两种或几种进行支护,广泛应用在一些地质构造复杂,并且具备顶软、底软以及煤层软等的特性的煤矿开采地区,在地质结构复杂地区使用得较多,因为这些地区对于掘进控制顶板以及两帮变形有着较高的要求。高强支护技术充分利用了支护原理,确保周围岩石与巷道本身的稳定性,发挥出应有的承载力,有效地控制巷道围岩的变形。高强支护技术是一种安全性高、成本低、支护效果好的煤矿采掘所使用的技术。

(二)高强支护技术的工作原理

煤矿采掘的作业环境复杂,实际操作中往往会遇到松散岩层或断裂带,此种作业环境存在极大的安全隐患,而高强支护技术的应用,能够在一定程度上改善巷道岩石预应力,推进煤矿采掘的安全顺利开展。高强支护技术是基于悬吊理论所实现的,在对锚杆加以科学运用后,一定程度上改善了岩层状态,岩层更具稳定性,此时高强支护技术的应用价值得到充分发挥。锚杆长度以锚杆直径为设计标准,锚杆直径的确定则主要依据锚固定力和锚杆承载力来实现。就高强支护技术来看,其使用效果往往会受到来自锚杆材料、长度、排列间距等因素的影响,因此在煤矿采掘作业中,需结合现场实际情况调整好相关参数,并依照相关规范进行标准作业,调整好锚杆间距,以确保高强支护效果满足煤矿采掘的相关要求,提高巷道稳定性与安全性。煤矿采掘过程中,高强支护技术应用初期主要适用于巷道顶,待预应力达到相关指标即完成预应力构造后,通过变形对外部构造实施挤压。高强支护技术在煤矿采掘中的应用,能够在一定程度上减缓直至消除应力,改善巷道岩石形变问题,合理控制变形量,保证煤矿采掘作业的安全规范开展。

(三)高强支护技术的特点

煤矿采掘中的高强支护技术可以将巷道的稳定性及周围岩石的强度优势有效结合起来,从而进一步增强高强支护装备的安全稳定性,避免在煤矿采掘过程中出现岩石变形的情况。在煤矿采掘工作中使用高强支护技术可实现应力传递,可有效地将所有的应力集中起来进行防护,减少一些分散应力对强度较小的支护造成不良影响的可能性。一般情况下,如果支护强度不够大,就可以利用集中应力的方式来避免应力带来的危害,不是太大的应力通常都可被抵消掉,这样就可有效防止巷道周围岩石产生变形。高强支护技术的优势有很多,其中最重要的优势之一就是可以将变形量控制好。如果巷道顶部出现了比较明显的变形情况,那么支护的存在就可有效改善巷道顶部抵抗压力的性能,在一定程度上确保煤矿生产的安全运行。此外,高强支护技术不需要大量资金作为支撑,具有良好的经济性,在维持煤矿现场安全方面有很高的利用价值。煤矿采掘中高强支护结构在选材方面具有较高要求,使用性能较好的材料可明显提升支护结构的稳定性能,且可在一定程度上降低施工难度。

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二、煤矿采掘中的高强支护技术

(一)光爆锚喷支护技术

就煤矿采掘中的高强支护技术来看,光爆锚喷支护技术具有较强的安全性与经济性,适用范围较广泛,在巷道支护中发挥着重要的作用,实际劳动强度较低。近年来光爆喷锚支护技术也不断进步,系统化程度更高,在煤矿采掘中的应用,需做好炮孔间距、不耦合系数、装药构造等相关参数设计,以确保光爆锚喷支护技术的应用价值得到有效发挥,提高巷道支护的安全性。光爆锚喷支护技术的应用有助于提高岩性可靠性,避免围岩出现变形或松动而加大安全隐患。就光爆锚喷支护技术来看,其锚杆的组合梁功能与悬吊功能、围岩的补强功能都能够在一定程度上优化围岩康应力,因此煤矿采掘过程中应用光爆锚喷支护技术时,应充分发挥锚杆与围岩的供暖,提高巷道顶板承载力,保证巷道安全,促进煤矿采掘的安全顺利进行。

(二)喷射混凝土支护技术

由于煤矿采掘操作大多处于地下环境中,地质结构复杂,且岩层稳定性不足,一旦支护强度不足,不仅影响煤矿采掘的顺利进行,甚至极易引发安全事故,因此在煤矿采掘中应科学选择高强支护技术。喷射混凝土支护技术具有良好的应用价值,兼顾巷道安全与支护效果,受到煤矿采掘技术人员的高度重视。就喷射混凝土支护技术来看,其包括干式、湿式和水泥裹砂式等,其中干式喷射混凝土支护技术的应用比较广泛,适用性较强。就干式喷射混凝土支护技术操作来看,以人工或机械方式对速凝剂、水泥及混凝土等进行均匀拌和后,以干式喷射混凝土喷砂机作为主要设备,将拌和均匀的混合料由射嘴进行输送,结合比重加入适量水后,喷射于巷道围岩墙壁,形成一种支护体。水泥裹砂喷射混凝土支护技术则具有一定特殊性,通过借助水泥的作用,对砂粒进行裹挟,在压缩空气的压力下或泵送的作用下,将混合料经由喷射嘴输送出去,喷射至巷道围岩墙壁,此时可以形成高强喷射混凝土支护体,切实增强巷道安全性,为煤矿采掘的顺利进行提供可靠技术支持[1]。

(三)联合支护技术

联合支护技术在煤矿采掘中的应用,能够显著提高支护效果,推进煤矿采掘的高效开展。联合支护技术具有良好的适用性,在锚背支护与U型钢伸缩性支架的协调作用下,可形成一种支护体,这种支护体具有超高强的特性,最大程度上弥补喷射混凝土支护技术存在的不足,提高巷道安全性,降低巷道变形等问题的出现,因而联合支护技术受到煤矿采掘技术人员的高度重视。就锚梁网联合支护技术来看,通过对光面爆破技术的应用来实施掘进,在确定锚孔并进行初次喷射后,主要通过钢梁及锚杆等实施支护,进而喷射混凝土。就联合支护技术来看,其以钢筋网、混凝土等作为主要材料,通过对钢筋网背板的妥善应用,提高巷道支护的稳定性,在U型钢可缩性支架的作用下,实现内外部协调支护,从而保证联合支护的安全性与稳定性,打造安全的巷道环境,推进煤矿采掘的高效开展[2]。

结论

简而言之,煤矿采掘过程中存在极大的安全隐患,一旦支护不到位,极易出现安全事故,造成不可预估的经济损失和人员伤亡。因此在煤矿采掘中需科学应用高强支护技术,发挥技术优势,科学分散压力,提高巷道安全性与稳定性,为煤矿采掘作业的高效开展提供技术支持,推进煤炭行业的健康持续发展[3]。

参考文献:

[1]侯朝祥.采煤掘进中高强支护技术的应用[J].技术与市场,2015(5):135-135,137.

[2]李振茂.煤矿采掘过程中高强支护技术研究[J].技术与市场,2014,21(5):169,171.

[3]曹高生.高强支护技术在煤矿采掘工作中的应用探讨[J].机械管理开发,2017,32(2):75-76.

论文作者:赵云龙

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/25

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