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论述煤矿巷道掘进施工及支护技术分析

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DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.158

摘 要:煤矿巷道掘进和支护施工是煤矿开采过程中的关键环节,其施工作业环境往往比较恶劣,若掘进施工速度过快,支护设置不合理,很容易造成巷道坍塌,发生严重的安全事故。因此,应高度重视煤矿巷道掘进施工,采取科学高效的支护技术,优化掘进施工工艺,加强掘进和支护控制管理,确保煤矿巷道的安全顺利开采。

关键词:煤矿巷道 掘进施工 支护技术

中图分类号:TD263;TD353 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(c)-0158-02

煤矿巷道掘进施工和支护是煤矿开采的重要步骤,对煤矿的顺利开采有非常重要的作用。巷道掘进和支护技术对开采的专业性要求很高,这两项复杂的工作对工人的生命和煤矿开采有着根本的影响,要在思想上高度重视。为提高煤矿巷道掘进施工的工作进度,确保安全性和可靠性,要把地质构造和施工方法结合起来,严格控制掘进速度和位置,采用合适的掘进设备。

1 存在的问题

1.1 掘进施工工艺不合理

煤矿巷道掘进施工在我国煤矿行业发展的过程中积累了大量的经验,掘进主要采用钻爆法,这种方法的速度不快,对岩体的应力也会有很大影响。使用锚喷支护可以有效实现煤矿巷道支护,但是这种方法存在施工质量水平低的缺点。钻爆法的药量控制是个难点,药量不合理或者位置控制不当,就会影响了整个巷道的支护效果。

1.2 地质构造异常复杂

煤矿巷道掘进施工要充分考虑地形因素的影响,支护过程中除了采用成熟的顶板支护技术,还要根据实际情况有所变化。煤矿周围地形地貌特点有所不同,在掘进施工中对地质条件发育成熟,支护条件较好的部位,可以适当加快施工速度。对巷道地质构造复杂、煤岩层厚度变化明显的部位要控制掘进速度,严格做好支护工作。

1.3 安全支护技术不足

煤矿巷道围岩岩体经常会受到水的影响,岩体结构复杂、变形性较大,煤层的稳定性和可靠性较差,对掘进施工和支护技术的要求较高。掘进施工过程中,巷道受外在膨胀力的影响,容易发生位移或者变形,严重的位移和错位会损坏煤矿巷道,特别是煤矿巷道岩层松软区域。巷道掘进速度较慢和安全防护不足,不能满足施工进度要求。

2 掘进工作面的通风与防尘

2.1 通风

对煤矿巷道实行通风措施可以减缓地下压力,保证巷道的安全性。对煤矿巷道施工作业而言,通风效果直接影响煤矿施工的安全性,是掘进工作必须要进行的工作。煤矿巷道使用的通风设备主要是通风机,要在选择时注意考虑风量、安装位置和风筒。选择通风机时,以巷道掘进作业的实际需要为依据,参照现有的数据经验,设计合理的风量需求。目前,使用较多的是压入式通风机,在设备市场上经常能够见到。安装通风机启动设备时,要考虑风压的影响。一般选择远离巷道掘进风口的位置,远离作业面的位置空气压力低,有利于通风机吸入空气。通风机的整体风压要低于巷道的风压,可以实现充分的鼓风。通风机风筒的长度选择也要仔细考虑,要考虑和作业面的有效距离。风筒的长度要考虑有效通风的距离,满足对通风长度的要求,风筒的直径要尽量大些,可以保证风量。风筒的出口要考虑气流的影响,和巷道掘进面的距离不能太远,以保持空气的流通。使用风机要避免涡流现象,降低通风不足引起的危险。煤矿巷道掘进施工中,还要减少漏风现象的发生,把煤矿巷道的风险降到最低。通风机的选择和安装都要有专业的人员,由专人负责通风机的管理。在下井安装通风机前,必须要在地面上先进行通风机的试运行,保证通风机的运行和工作性能,做好通风机的检查工作,保障通风机可靠运转。

2.2 防尘

煤矿巷道的施工作业经常会遇到粉尘的产生,要仔细处理粉尘问题,做好防尘工作。掘进施工时,矿岩被一点点开采下来,煤层和岩体受到外在作用力的影响,会出现明显的变形,当作用力大于内部的作用力时就会引起破碎,产生大量的粉尘。到处飞舞的粉尘不但严重影响掘进工作的进度,对整个掘进施工的安全性也有很大危害,对矿工的健康也是一种极大危害。要在防尘上下力气,做好掘进工作面的防尘工作。目前的煤矿巷道防尘主要有:(1)借助水分子的吸附,向煤矿矿层注水;(2)给施工中的煤矿岩体合理洒水,降低粉尘数量;(3)利用通风机直接将粉尘吹走。上述三种方法中,用水除尘还要考虑水资源的使用和处理,一般为减少困难和实现容易处理选择通风除尘。通风除尘是煤矿巷道施工主要的防尘方法,但不是唯一方法。进行煤矿巷道掘进时,要根据巷道的实际情况,采用多种除尘方式进行除尘作业。做好粉尘浓度的检测,把粉尘浓度降到最低,全面减少危险的发生。

3 支护技术

支护技术的重要性不言而喻,在做好支护技术的前提下进行煤矿的安全生产。煤矿支护技术不仅要在巷道支护理论上下功夫,还要应用到煤矿巷道掘进作业中,在应用中检验理论的正确性。煤矿巷道支护理论要在研究实际情况的基础上,从理论对煤矿岩层和实际情况做出解读和预测。在实际的煤矿巷道支护工作中,要从理论方面对支护工作进行指导。目前,应用较多的理论有新奥法支护理论、松动圈支护理论和围岩强度强化理论等。新奥法支护理论的要点有:采用锚喷支护,保证围岩的承载能力;对围岩进行加固,添加新的承载圈;采用光面爆破等。

煤矿巷道支护形式根据支护工作和围岩的关系不同为有所不同,支护工作对围岩的影响是通过作用力和作用方向来实现的。目前巷道支护形式主要有四种:(1)支护力作用在围岩外层,如支架支护等;(2)支护力在围岩的内外层同时起作用,对围岩形成一个从内到外的整体支护作用,如锚杆支护等;(3)改变围岩的力学性质,通过改变岩体的构成,加强围岩强度,如注浆加固方法; (4)改变围岩的应力状态,受力状态的改变深刻影响围岩的强度,在应力下降区域,对应力进行控制。

四种技术中的锚杆支护技术具有很强的整体性,涉及到地质勘查、方案设计、作业机械选择和施工质量评估等方面。做好地质勘查,针对围岩的应力、地貌,为支护设计提供数据支持。针对现有的数据结果,结合已有的施工经验,设计合理的施工方案。完成锚杆支护施工后要进行严格的质量评估,确保安全稳定。

4 结语

综上所述,煤矿巷道掘进施工和支护关系到煤矿的开采和开发,是煤矿开采的关键环节,要在保证安全的基础上加快掘进施工速度、收到技术、环境等因素的影响,目前的施工还存在一些问题,加强煤矿巷道掘进支护,保证工人的安全。结合煤矿的实际情况,采用科学的施工方法,不断提高掘进施工效率,保证施工安全。

参考文献

[1]师培俊.煤矿巷道掘进施工与支护技术研究[J].能源与节能,2015(9):65-66.

[2]王峰峰.煤矿巷道掘进施工技术要点分析[J].现代矿业,2015(8):240-241.

[3]陈江平.关于煤矿巷道掘进施工与支护技术的探讨[J].科技与企业,2015(14):120.

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