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技術(shù)文獻(xiàn)

復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦支護(hù)技術(shù)

發(fā)表時(shí)間:2019-11-03 18:14

1 煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用意義
  在煤炭資源開采過(guò)程中,安全無(wú)疑是每個(gè)煤炭開采企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的核心要素,以免因安全事故的出現(xiàn),而威脅煤炭開采人員的生命安全,同時(shí)也會(huì)使煤炭開采企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成不小的損失。一般來(lái)說(shuō),在開采煤炭時(shí),巷道需要在礦井底部進(jìn)行安全、可靠地設(shè)置,同時(shí)也要注重增強(qiáng)巷道的排水、通風(fēng)等功能,對(duì)保證煤礦開采的順利進(jìn)行可起到積極的作用。與此同時(shí),隨著煤礦開采量的不斷加大,礦區(qū)的掘進(jìn)難度也會(huì)日益增加,所以對(duì)巷道的安全性、可靠性也會(huì)有著更高的要求。因此,為了保障煤礦底部巷道的安全,則需要在煤炭資源開采過(guò)程中使用科學(xué)、合理的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù),以達(dá)到更好的支撐整個(gè)巷道的目的。隨著煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用頻率的增加,煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的成熟度也得到了極大的提升,有效地減少了施工階段存在的安全隱患,對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)煤礦資源開采工作可以安全、規(guī)范地發(fā)展起到關(guān)鍵的作用。
  2 復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)工作的難點(diǎn)
  2.1 巷道前掘后修存在較大的工作量
  通常來(lái)講,煤礦的開采環(huán)境較為惡劣,并且也面臨著復(fù)雜的地質(zhì)條件,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)表明,如果地質(zhì)條件較為復(fù)雜,則前掘后修的工作量也會(huì)非常顯著。其中,對(duì)于煤層以及其頂?shù)装宓刭|(zhì)較為松軟的區(qū)域,則會(huì)有較大概率出現(xiàn)破碎現(xiàn)象,對(duì)巷道的整體掘進(jìn)、成型施工造成不小的難度,并且也會(huì)限制煤礦開采的效率與進(jìn)度。此外,在復(fù)雜地質(zhì)條件下,巷道的掘進(jìn)工作也會(huì)使巷道頂?shù)装迕媾R較大程度的收縮,從而引發(fā)巷道出現(xiàn)形變。因此,為了保證煤礦采掘工作可以順利開展,對(duì)巷道掘進(jìn)之后的修補(bǔ)也要予以關(guān)注,但是也會(huì)引發(fā)巷道掘進(jìn)工作量的增加,對(duì)開采進(jìn)度與安全形成一定的影響。
  2.2 煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞
  隨著礦井深度的持續(xù)增加,開采地區(qū)的地質(zhì)條件也會(huì)更加趨于復(fù)雜,并且隨著開采工作的不斷深入,煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也會(huì)遭受不同程度的破壞,從而在一定程度上會(huì)改變煤層頂板的巖性特性,使圍巖應(yīng)力增加,導(dǎo)致圍巖會(huì)有較大概率出現(xiàn)斷裂,從而增加了支護(hù)工作的難度,并且也會(huì)使安全隱患在煤礦開采階段出現(xiàn)。
  2.3 薄煤層開采的安全隱患
  由于我國(guó)煤炭分布的地區(qū)比較廣,所以各個(gè)煤炭產(chǎn)區(qū)的地質(zhì)條件存在一定差異,對(duì)于部分地區(qū)而言,其中的薄煤層則會(huì)占據(jù)較大的比重。對(duì)于薄煤層來(lái)說(shuō),在對(duì)其進(jìn)行挖掘時(shí),通常會(huì)應(yīng)用巷道回采的方法,同時(shí)也要以半煤巖與煤巷作為開展掘進(jìn)支護(hù)作業(yè)的主要對(duì)象。在掘進(jìn)半煤巷過(guò)程中,需要對(duì)掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備以及掘進(jìn)技術(shù)予以有針對(duì)性地選擇,以此來(lái)保證掘進(jìn)支護(hù)施工可以安全、高效地開展。
  3 復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用
  3.1 復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的實(shí)施
  第一,選擇掘進(jìn)設(shè)備。在開展復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦巷道掘進(jìn)工作時(shí),主要使用的掘進(jìn)設(shè)備包括2種,即普通型掘進(jìn)機(jī)與綜合性掘進(jìn)機(jī)。在掘進(jìn)時(shí),需要依據(jù)巷道長(zhǎng)度以及其他工程要求來(lái)有針對(duì)性地進(jìn)行選擇。其中,如果巷道長(zhǎng)度不大于300 m,則建議選擇普通的掘進(jìn)設(shè)備;反之,如果巷道長(zhǎng)度大于300 m,則建議選擇綜合性掘進(jìn)設(shè)備。此外,綜合掘進(jìn)設(shè)備的選用,不僅可以大幅度減少掘進(jìn)作業(yè)的準(zhǔn)備時(shí)間,并且掘進(jìn)效果也會(huì)更加貼合掘進(jìn)施工的具體要求。另外,在使用綜合掘進(jìn)設(shè)備前,設(shè)備的型號(hào)要根據(jù)工程要求來(lái)予以合適地選擇,保證掘進(jìn)設(shè)備的性能可以得到最大限度地發(fā)揮。
  第二,選擇截齒。在選擇完掘進(jìn)設(shè)備后,同樣需要對(duì)掘進(jìn)設(shè)備所用的截齒有針對(duì)性地進(jìn)行選擇。對(duì)于截齒而言,其與作業(yè)效率有著密不可分的關(guān)系,同時(shí)其耐磨性也會(huì)對(duì)施工作業(yè)有所影響。其中,截齒耐磨性的好壞,不僅會(huì)影響作業(yè)成本,同時(shí)也要對(duì)作業(yè)效率產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,在選擇截齒時(shí),建議選擇耐磨性能出色、強(qiáng)度高的截齒,以確保掘進(jìn)設(shè)備可以在復(fù)雜地質(zhì)條件下獲得極高的工作效率。
  第三,臨時(shí)支護(hù)技術(shù)。在巷道掘進(jìn)過(guò)程中,綜合性掘進(jìn)設(shè)備在其自帶液壓系統(tǒng)的幫助下,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道的臨時(shí)支護(hù),以此來(lái)進(jìn)一步提升整個(gè)掘進(jìn)作業(yè)的可靠性與安全性?,F(xiàn)階段,臨時(shí)支護(hù)技術(shù)已經(jīng)在巷道掘進(jìn)施工作業(yè)期間有著廣泛的應(yīng)用,同時(shí)也得到了積極的應(yīng)用效果。另外,在應(yīng)用臨時(shí)支護(hù)技術(shù)時(shí),作業(yè)人員要對(duì)綜合掘進(jìn)設(shè)備中液壓閉鎖裝置予以詳盡地檢查,保證其性能可以在臨時(shí)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用期間得到最大限度的發(fā)揮,同時(shí)也有助于保證施工作業(yè)的安全性與可靠性。
  第四,安全管理體系的建立。對(duì)于煤炭資源的開采而言,其面臨著較大的安全風(fēng)險(xiǎn),特別是復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)工程的實(shí)施,同樣要對(duì)整個(gè)施工中的安全予以重視。其中,在綜合性掘進(jìn)設(shè)備工作期間,相關(guān)安全管理人員要對(duì)綜合性掘進(jìn)設(shè)備的性能予以詳盡地檢查,保證其性能符合實(shí)際工程項(xiàng)目的需要。此外,相關(guān)操作人員也要對(duì)綜合性掘進(jìn)設(shè)備的使用方法、工作原理有著詳盡的掌握,并對(duì)設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)工作等予以持續(xù)關(guān)注,確保綜合性掘進(jìn)設(shè)備可以得到高效使用。
  3.2 復(fù)雜地質(zhì)條件下穿越斷層錨網(wǎng)的支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
  第一,直接破頂法。在作業(yè)中,利用掘進(jìn)機(jī)直接對(duì)其進(jìn)行沖擊,將巷道頂部斷層爆破,將穩(wěn)定材質(zhì)的頂板圍巖留存,之后使用錨網(wǎng)索對(duì)頂板圍巖進(jìn)行支護(hù)。就頂板巖石而言,當(dāng)其實(shí)際硬度不足5,或者之間的落差小于2 cm時(shí),則表示巖石過(guò)于脆弱,在施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)碎裂的情況,無(wú)法在掘進(jìn)支護(hù)中使用。除此之外,在煤礦掘進(jìn)作業(yè)中的高度存在一定的差異,在此基礎(chǔ)上,便可以直接使用破頂法支護(hù)。
  第二,后退臥底法。如果斷層下移在煤礦地底掘進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn),為了保證掘進(jìn)作業(yè)可以安全地開展,可在其中使用后退臥底法。其中,如果巷道斷層落差不大于2.5 m,同時(shí)斷層上部頂板依然保持完好,則可依據(jù)巷道圍巖情況,來(lái)對(duì)錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)予以選擇,確保巷道的強(qiáng)度與穩(wěn)定性符合既定的工程要求。一般來(lái)說(shuō),支護(hù)作業(yè)在圍巖中實(shí)施時(shí),需要將掘進(jìn)設(shè)備后移一段距離,如果掘進(jìn)設(shè)備工作面的施工坡度小于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)坡度,則要將載坡高度小于13°的巷道臥底加以建立,隨后實(shí)施后退臥底支護(hù),以此來(lái)保證巷道實(shí)際施工高度符合支護(hù)設(shè)計(jì)中的要求。

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