探析采矿工程巷道掘进和支护应用.pdf

科学管理 290 2020年第8期 社会经济发展中运用能源的领域越来越多。当前 对于煤炭等资源开采，新型采矿技术，获得资源开发 事业长足发展动力。但是在开采工作中，由于地质恶 劣或者安全管控不足等原因也导致采矿安全事故发 生。因此采用采矿工程巷道掘进和支护技术，实现掘 进速度加快的同时安全得到保障，促进采矿事业飞速 发展。 1 采矿工程巷道掘进技术分析 采矿事业正不断向着高安全性、高效率、可持续 发展道路前行，但是在采矿技术和支护技术应用过程 中也存在一些问题，影响采矿事业发展。为了对煤矿 开采事业起到促进作用，采用先进的技术提高综掘掘 进速度。 采矿工程掘进中使用到联采工艺，能够在采矿作 业中实现连续的机械化采煤，在联采过程中有效掘进 利用锚杆、钻机、连续采煤机等实现交替掘进作业和 支护作业，获得了较好的掘进速度。再例如钻眼爆破 发，规划设计施工方案，使用多台钻机进行施工，结 合实际环境开展炮眼距离等的安全设置，根据施工设 计方案，合理规划有效定位，。 对于联采掘进和综掘掘进技术对比分析，应结合 具体的巷道掘进空间情况进行分析，例如沉积环境对 于采掘进度来说会有一定影响，其灰分硫分含量少， 内存稳定，在作业进度上受到工艺的影响，容易导致 掘尽调。施工中条次数频繁，如果遇到软岩，机械设 备重量较大，会破坏掘进面的底板，增加后期工程的 成本。如进行单向掏槽的过程中，根据实际情况进行 掘进，技术人员要对软弱夹层进行施工，需要布置掏 槽眼，使得倾角可以控制在6090度，也可以设置辅助 炮眼进行掘进，根据实际开采情况，将装矿环节予以 把控，可以采用扒装机进行状况，通过履带行走运输 矿石[1]。联采工艺在掘进速度上可以循环加快速度，但 是如果工作面出现临时放停电，则容易导致影响决定 进度，而且在瓦斯管理上难度也较大，一般在进综掘 工作中，为了降低通风管理难度，一般会限制运煤路 线，但是这种设置方式容易带来复杂的支护工程，且 增加了密闭墙的数量。从成本角度上讲，联采工艺使 用的设备成本较高难度较大，工程成本无形中增加了 许多，综掘机设备配件价格便宜，降低工程成本，便 于维护。根据开采矿区的实际地质情况，选择功率较 大的综掘机可以使用可行走的锚杆设备，结合进行配 套施工。这一方案能够有效发挥掘进设备功能，保证 开采施工质量。 在进行掘进技术应用过程中，矿石经过爆破、装 矿后进行运输，采用相应的运输设备，形成流水作业 模式，掘进是庞大系统的项目，作好规划组织非常重 要。在空间从岩层上剥离之后，及时进行巷道的支护 操作，为后期的工作开展奠定基础。 2 采矿工程巷道支护技术分析 采矿工程的重点技术之一是支护作业，采矿单位 应该强化认识，把握技术要点，满足采矿作业要求。 把握支护技术的要点以提高支护效果，如进行临 时支护技术应用时，进行锚杆支护的操作，明确支护 材料，发挥支护材料的优点。受到联采工艺的限制， 支护施工的时候也会存在安全隐患。例如在双向决定 时，为了防止瓦斯出现危险，有效缩小循环进度，采 用连采掘进做好支护工作，引进先进的设备的掘进技 术，能够充分发挥良好的设备性能，打提高模板支护 的利用率，实现支护与掘进平行前进，也可以采用中 轴挖掘技术，降低工作成本，实现了各项环节的高效 运营，对设备的养护和维修来说也能大大降低难度。 在巷道支护技术运用上，例如运用钻爆法进行掘进， 提高巷道支护使用效果，可在打眼爆破使用过程中， 破碎矿区岩石，在实施过程中要防止人身事故发生， 就要注意认真做好装药爆破前的警戒工作，炮眼布设 时要首先将人身安全放在首位，有经验的操作人员进 行施工。 支护技术应用过程中，可以采用金属支架、钢筋 混凝土支架、木支架等，根据不同材料的支架特点进 行支付。例如使用锚杆技术，在支护工作应用中能够 发挥很好的固定和封闭作用。条件允许的情况下，可 以优先采用锚杆支护技术。再例如木制架上的之后技 术架设简单、施工方便、有重量轻的优势，但是这种 方法防火效果差、强度不足，不能对围岩的风化现象 予以有效规避。预制钢筋混凝土支架技术成本低、消 耗小，缺点是进行装配无伸缩性。虽然在当前支护技 术应用中较为常见，但是其也有重量大的弊端；金属 支架巷道支护技术，可以重复利用、方便拆卸，而且 金属支架经久耐用，强度大，可以作为临时支架使 用。石材支架的支护技术效果是强度大且经久耐用， 尤其封闭严实，可以防止岩石分化产生影响，但是其 利用混凝土钢筋混凝土制成支护，工程成本较大，人 工费、材料费也较高；砂浆支护是利用水泥砂石混凝 剂按照一定比例进行均匀搅拌，高速喷射达到凝固硬 化，混合料沿着管路混合到水中，进行砂浆支护、锚 杆支护能够给岩石起到很好的固定和封闭作用[2]。 探析采矿工程巷道掘进和支护应用 牛晓波 山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司 山西 高平 048400 摘要采矿工作是具有危险性的，做好技术保护工作，如巷道掘进和支护作业，是施工的重点环节。针对采矿工程采 用掘进支护技术注意要点进行分析，提出强化施工安全管控，将技术参数落实到位能够有效避免采矿作业事故发生。 关键词采矿掘进 巷道支护 采矿安全 （下转第298页） 科学管理 298 2020年第8期 面也有待改进，目前的问题主要凸显在工艺单一、缺 乏完善的评价指标体系等方面。许多地区的地下煤矿 开采作业中，对煤矿井下水力压裂缺乏准确的认识， 照搬其他项目的施工案例，这就不能根据矿区特点发 挥水力压裂技术的应有效果，没有完善的评价指标体 系，就不能准确获取煤层顶底板岩性、煤层厚度、倾 角等数据参数。作业之中所采用的水力压裂钻孔类型 也比较单一，这就不能将瓦斯抽采及煤矿采掘等工序 有效的衔接起来。因此，在水力压裂作业中，必须做 好对矿区井下煤层的压裂试验，根据矿区煤岩的演化 特征，优化水力压裂设计，做好对水力压裂及井下采 掘作业的有效衔接，以求达到提高瓦斯抽采效率的效 果。 4 对煤矿井下水力压裂技术发展的展望 为了煤矿井下水力压裂技术可以得到更好的应 用，在未来的研究工作中，应该深入对水力化措施消 突机理的认知，对不同的矿区特征进行分析，总结针 对不同矿区特征水力压裂技术的适用条件，加强对水 力压裂技术实施效果的考察工作。 5 结束语 综上所述，尽管我国煤矿开采业的技术水平得到 了显著提升，其中的煤矿井下水力压裂技术也得到了 稳步发展，但应用过程中，还存在着一些技术问题。 这会影响煤矿井下水力压裂技术的应用效果，不利于 产业的进一步发展。为此我们必须对煤矿井下水力压 裂技术进行重点研究，尽快解决技术应用中的现存问 题。 参考文献 [1] 任梅青， 沈永红 . 煤矿井下水力压裂技术抽采煤层瓦 斯应用及前景 [J]. 华北科技学院学报， 2015， 12（04） 58-63. [2] 任梅青， 沈永红， 陈克熙 . 煤矿井下水力压裂技术抽 采煤层瓦斯应用及前景 [J]. 中国煤层气， 2015， 12（05） 42- 46. 动力变量泵煤机定量泵煤层气变量泵 最大注入压力为70MPa，最大水流量1100L/min， 可调档位为5个，支持远程监控操作，机泵成本 较高。 最大注入压力为55～57MPa，最大水流量 1200L/min，固定档位，操作难度低，设 备成本低。 最大注入压力为70MPa，最大水流量1400L/ min，可调档位为7个，支持远程监控操作，机 泵成本较高。 表1 常用的水力为压裂泵组 3 采矿工程项目掘进和支护技术要点和注意事项 采矿工程项目掘进和支护工程系统构建，通过优 化设备、配置生产工艺、优化开采技术，全面的将煤 矿采矿生产系统加以改进。 采矿工程掘进作业中注重瓦斯排放工作，结合巷 道情况构建合理的通风系统，做好瓦斯浓度检测，避 免瓦斯浓度过高引发安全问题，掌握瓦斯浓度参数， 认真做好瓦斯排放工作，及时排放瓦斯避免聚集，排 放后再进行掘进作业。 施工人员长期处在粉尘多的环境中对人体伤害过 大，综合分析巷道所需风压、风量，保证通风防尘工 作做好通风防尘工作。采矿掘进作业中确定最佳的通 风机类型，采矿单位应提高认识，结合巷道实际情况 施工中应配备相关的除尘系统，配合专业的风、通风 机，通风机正式投入使用前应注重性能的测试，保证 通风机的合理布局。降低粉尘浓度。 利用煤矿巷道掘进机，把握掘进技术要点，快速 完成巷道掘进。如把握相关技术要点，对光面爆破技 术论证采用轮廓线、预裂法、修边法等以获得最佳爆 破效果，严格控制爆破时间间隔，精确布置爆破眼， 做好巷道支护施工施工中要进行综合分析与计算，保 证技术的合理性、巷道稳定性与安全性。 合理搭配各个环节，包括巷道掘进、煤炭开采及 运输，在实施巷道掘进过程中形成一个快速高效的工 作流程。例如目前采用自动化掘进运输方式，优化配 置资源之后，可以实行预警预测，改进生产系统后大 大降低采矿成本，提高决定技术应用水平，在加快工 程进度的同时，也提高了采矿企业的效益，使得矿山 资源能够得到充分的利用和开发。 4 结束语 采矿工程应对资源有限现状，在开采过程中坚持 可持续发展原则，发挥技术应用优势，由专业人员执 行，在科学的管理制度保障下，适当的运用开采技 术，实现工艺完善，通过加强巷道支护技术和掘进技 术，为安全生产提供保障，也促进采矿事业不断提高 工作效率，企业获得更好的经济效益。 参考文献 [1] 任士鹏， 孙勇， 孙为民 . 煤矿巷道快速掘进顶板支护 技术的分析 [J]. 价值工程， 2020， 395149-150. [2] 薛永军 . 煤矿巷道掘进顶板支护分析 [J]. 西部探矿 工程， 2020， 324161-162， 165. （上接第290页）