复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术及其运用论文_张祥凯

复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术及其运用论文_张祥凯

临矿集团里彦煤矿 山东邹城 273517

摘要:煤炭是我国主要能源之一,作为煤炭高产量的大国,煤矿采煤控制技术成为世界关注的焦点,随着煤矿开采的不断加深,需要注意的事项越来越多,开采难度不断增加,煤矿企业需要不断提高煤矿开采的技术水平,采用先进的技术手段,严格执行下作流程,集中关注煤矿下作人员的安全问题,完善煤矿整体管理的框架,探究在复杂地质条件下提高采掘支护技术水平,进一步降低安全问题的发生,有效提升煤矿采掘技术的实际效率,为煤矿企业的发展提供更好的条件。

关键词:复杂地质条件;煤矿采煤掘进;支护技术;运用

引言

现阶段国内的煤矿企业正纷纷加大其对现有煤炭资源的开发力度,随着煤炭掘进的深入,煤矿开采的难度和深度都在逐渐增大,特别是对于那些地处集中煤炭开采区的煤矿来说。这些煤矿往往都具有周边地质环境复杂多变等特点。这就要求在煤矿的掘进过程中需要为施工人员的安全提供保障,在煤矿掘进时需要对整个工作面做支护工作,确保掘进的顺利进行。目前业内所使用的掘进支护技术主要有直接破顶法,后退卧底法和锚杆临时支护加U型钢架法等,这些方法都可以很好地在复杂地质环境中发挥支护的作用确保煤矿掘进的进行。

1采煤复杂地质情况分析

在实施煤矿开采作业时,会对采煤地点进行勘察和分析,明确其地质条件,设定合理的计划。由于煤矿开采较少处在地表的位置,在较深的地方时,就需要采用掘进技术。但复杂的地质条件会影响和制约采煤掘进支护技术的应用,主要体现在以下几个方面:

(1)在采煤范围扩大的情况下,需要深入更深的地方进行开采,在这种强度加大的情况下极易影响和破坏原有的煤层地质结构,不仅有可能增加围岩应力,造成煤层顶底板的变化,还增加了煤矿开采风险,采矿人员的安全也将会受其影响。

(2)煤矿地区的地质环境往往处在极端恶劣的情况下,会有大断面巷道及巷道断层的情况出现。由于大部分矿井和煤层的土质较松软,所以挖掘巷道时会遇见较大的困难,巷道的形状难以固定,而且极易受外界影响发生变形,导致安全事故的发生。

(3)煤层的顶底板岩石硬度低和构造多的情况导致发生破碎的风险也增加,在这种地质条件下采用掘进技术时,很容易引起变形的意外发生。在施工现场,如果出现施工人员未能运用专业的技术知识发现潜在的风险,极易加大顶层板的变形程度,出现诱发收缩现象,造成断面巷道,这都会增加垮塌的风险,对采矿人员的人身安全造成了极大的威胁。

(4)在进行采煤工作时,要着重注意巷道的安全,在支护半煤巷时,要严格要求支护设备和支护方法,保障采矿顺利的进行。

(5)煤矿企业对煤矿掘进设备的资金投入不够,同时管理还需要优化,在开采环境恶劣的情况下限制了煤矿掘进能力的进一步提高。相对于发达国家的煤矿掘进技术,我国与之相比还有一些差距。

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2煤矿采煤掘进支护技术存在的问题

2.1地质条件变化对采煤掘进支护技术造成的影响

煤矿开采是由外向内、由浅到深的控制结构,只有保证整个下序的完整性才可以确保煤矿开采下序的完整性,确保煤矿开采的质量,但是煤矿在开采过程中,由于煤矿所处的地质结构会随着地质环境的变化受到不同程度的破坏,特别在处理放顶煤结构上,需要注意下具的选取和处理下序的顺序,在检查完周边环境,操作结束后进行运转、移钻和稳钻的下序,严格管控打孔操作和装药操作,如果不按照顺序下序进行作业,会影响到整个放顶下作的进行,在进行放顶过程中,岩石会受到很大的外力作用,复杂的地质条件给采煤下作带来一定的难度。

2.2矿井道路对采煤掘进支护技术造成的影响

除了要研究外界环境对煤矿采掘支护技术造成的影响外,还需要集中分析矿井内部的作用力对煤矿造成的影响,已经成形的巷道在外力的影响下很容易产生变形,使巷道的底部和顶部明显出现变形,这就增加了应用煤矿采掘支护技术的困难性,就算解决了这种问题,在巷道内进行采煤掘进支护技术时,在遇到薄煤层开采时,要求很高的巷道掘进支护技术设备,再受到巷道宽度的影响,很难开展采煤掘进技术的进行,所以在进行煤矿建设的前期,首先要解决好在复杂地质条件下巷道内部变形的问题,否则会制约煤矿采煤掘进支护技术的开展,影响煤矿开采的进度。

3复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术应用要点

3.1临界点的确认以及设备的选择

在煤矿的采掘工程进行当中,工作人员要根据掘进场地的实际情况来确定机器的临界点位置,从而明确支护技术的选择,根据巷道的长度选择其临界点的位置。掘进机器的选择,可以以300米作为选择标准,如果巷道的长度低于300米,则选择普通的掘进机,反之,如果巷道的长度长于300米,则选择综掘机。在复杂地质条件下的煤矿掘进工作中,只有合理的确定临界点,才能顺利的进行掘进支护技术的实施。

3.2锚索支护技术

锚索支护工作要紧随着采掘工作进行,通过技术标准选择并确定好合适的锚索孔位,并将钻号的孔位进行清理、装树脂药卷。是用搅拌机自动搅拌,再搅拌完成之后要等待十到十五分钟,并将锚索拉紧即可。但是在该工作用也要注意锚固剂型号的选择,使用搅拌器搅拌时要先慢后快,在锚索插入后进行全速搅拌,待锚固剂凝固好,锚索拉紧之后,要使用切割器将锚索露在外面的部分进行切除。

3.3锚杆支护技术

在锚杆支护钻孔工作中,要保证钻孔的质量,根据巷道的实际情况确定钻孔的深度和宽度,并由此选择适合长度的钻机,同时可以减少钻杆的更换从而提高施工速度。钻孔的大小要严格按照设计要求,钻孔过大或者过小都会影响锚杆支护的效果。在锚杆安装时使用的锚固剂要按照严格的比例并通过充分的搅拌,搅拌时间和搅拌要适合所选择的锚固剂型号,搅拌时间过长或者过短都会影响最终的锚固效果。

3.4喷射混凝土

先挖出墙基(底板以下100mm),检查锚杆安装和钢筋网铺设是否达到规定要求,对存在的弊端采取针对性的措施进行维修处理。清理喷射现场的矸石杂物,接好风、水管路,输料管路平直,不得有急弯,不能使用非抗静电的塑料管。要定期检查喷浆机安装使用性能,紧固好磨擦板,不得出现漏风。喷射前在巷道拱顶和两帮按中线挂好喷厚标志线,必须用高压风、水冲洗岩面后再喷射混凝土。喷射人员要使用安全有效的劳保用品。喷射工作开始前,首先清理好喷射地点,喷射混凝土要在拌料用完后进行,并卸开喷头,清理水环和喷浆机内外部的所有灰浆或材料。确保开停机的注意事项,开机时必须先给水、后开风、再开机、最后上料;停机时,要先停料、后停机、再关水、最后停风。喷射工作开始后,严禁将喷射枪头对准人员,喷射中突然发生堵塞故障时,工作人员要采取正确应对措施,喷射手应紧握喷头并将喷口朝下,采用敲打法疏通。必要时停机处理,一切正常后,方可继续喷浆工作。

结束语

在煤炭市场飞速发展的时期,较为完善的复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用能够很好的促进煤矿企业在煤矿开采工作中的工作效率,提高作业安全性,促进煤炭产业的发展,提高企业的产业竞争能力。

参考文献:

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[3]韩兴申.地质条件下的煤矿掘进支护技术应用简析[J].工业,2017(1):55.

[4]李世操.基于复杂地质条件的煤矿掘进支护技术研究[J].科技创新与应用,2015(29):151.

[5]李志.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析[J].科技资讯,2014(11):77-78.

论文作者:张祥凯

论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期

论文发表时间:2018/1/3

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