浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析.pdf

当代化工研究 Modern Chemical Research106 技术应用与研究 2020 门 浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和 支护 技术的 应用分析 *光立鑫 山西新元煤炭有限责任公司山西045400 摘耍国家经济与社会的发展需要使用到大量餉能源资源，包括人力资源与物力资源，目前我国的经济正在快速发展阶段，因此对能源 的需求量也在随之增加，而煤炭作为重要资源，是我国经济发展中的主要能源之一.随着开釆力度的加剧，我国范围内埋藏在浅层地表的 煤炭资源已开发殆尽，为了满足生产和发展的需要，只能继续开采埋藏得更深的地质结构更复杂的煤矿，开采难度的加大.为了保证煤矿 开采的安全性，就需要做好矿井内部的巷道支护工作，基于此，本文通过分析目前存在于采矿过程中巷道掘进和支护技术的问题，并提出 了相应的解决措施. 关键词煤矿采矿工程；巷道掘进和支护技术；应用分析 中BS分类号T 文献标识码A Applicat ion Analysis of Roadway Excavat ion and Support Technology in Coal Mine Mining Engineering Gua n g Lixin Sh a n xi Xin y ua n Co a l Co ., Ltd ., Sh a n xi, 045400 Abstract The development of national economy and society needs to use a large amount of energy resources, including human resources and material resources. At present, Chinas economy is in a stage of rapid development, so the demandfor energy is also increasing. Coal, as an important resource, is one of the main energy sources in Chinas economic development. With the intensification of mining efforts, the coal resources buried in the shallow surface within the scope of our country have been completely exploited. In order to meet the needs of production and development, we can only continue to mine more deeply buried coal mines with more complicated geological structures, which makes mining more difficult. In order to ensure the safety of coal mining, it is necessary to do a good job of roadway support in the mine. Based on this, this paper analyzes the existing problems of roadway excavation and support technology in the mining process, and puts forward corresponding solutions. Key words coal mining project tunneling and supporting technology i application analysis 引言 随着社会经济和科学技术的不断发展，尤其是各种技术 的应用给人类带来了巨大的便利，这种便利也适用于矿业领 域。煤矿公路是开釆过程中重要的开釆运输渠道，同时也是 确保煤矿开采安全和效率的关键。 1.煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术的作用 采矿工作是一项非常复杂的工作，需要运用多种工序挖 掘煤矿、开采煤炭，同时采矿都需要在地下作业，极易受到外 界因素的影响，例如地质结构不稳定、不通风等。煤矿的开采 中巷道的挖掘是非常重要的，煤矿中的巷道是人员通过、煤矿 运输的主要渠道，直接关系着整个矿区的安全性与稳定性。当 前阶段我国大部分煤矿都采用比较常用的煤矿巷道掘进技术， 包括多it掘进、综合性机械化掘进等，每个W的具体情况 不同，需要根据实际的施工情况釆取适用的掘进方法与技术。 对于施工来说，需要放在首位关注的就是安全问题，无论是煤 炭开采企业、施工人员个人还是相关管理部门，都需要高度重 视煤矿的安全问题，尤其是煤矿施工采用钻爆法进行施工时， 需通过对地下的岩石打孔、放炮来进行爆破，破坏岩石的结 构，来推进巷道掘进。因为炸药的破坏性非常强，在钻爆过程 中一旦出现失误就可能造成严重的安全事故，因此需要在施工 之前做好调查分析，提前制定完善的爆破方案，并严格按照各 要求实行，减少危险的发生。 煤炭的开采都是利用综合性机械设备将在地下层掏空， 然后进入这部分空间施工作业，要保证作业人员的安全生 产，煤矿的顶层支护工作至关重要。因为煤矿作业是在地 下，除了本身支护工作不到位之外，还极易受到地质灾害和 地质结构不稳定的影响，造成塌方或地面沉降等现象，直接 危害施工人员的生命财产安全。要保证人员和矿井的安全首 先需要对矿区所处的地理环境和地质构造有充分的了解，并 根据实际情况调整巷道的支护技术和支护方式，科学合理的 开展煤矿施工。此外，还需要时刻关注矿井内巷道是否稳 定，从加强煤矿本身关注保障安全的同时，充分运用现代科 技发展下的煤矿锚杆支护技术，有效的支撑矿井内部巷道， 提高岩层的稳固性和承重能力，减少安全事故的发生。煤炭 开采工作安全有序的进行，可以给工作人员提供一个安全的 作业环境，这不仅能提高生产效率，给煤炭企业带来更多的 经济效益，还有良好的社会效益。 2.煤矿掘进支护中存在的问题 ⑴支护材料问题 煤矿掘进过程中发生得较多的安全事故就是煤矿顶板坍 塌等事件，导致这一事故发生的原因有很多，例如地震、地质 构造变动等自然因素，最主要的一个原因是巷道的支护材料和 设备不合格，从而无法承受顶板的重力造成顶板事故的发生。 要发挥好支护技术在艷掘进中的作用，保证巷道顶板的稳定 性，不仅需要提高掘进的机械化程度，改善支护设备，还需要 良好的支护材料，一个工程项目的顺利开展最基础的就是设备 当代化工研究 I” Modern Chemical Research 1U /2020 门 技术应用与研究 和材料是符合施工要求的，才能进一步发挥支护作用。 ⑵支护设备老旧 随着经济的快速发展，我国对煤炭资源的需求在不断的 增加，对煤炭的开采力度也在不断加大，开采难度也越来越 高，尽管科学技术也在不断发展，煤矿掘进的支护设备有了 一定的改进与更新，但目前更多煤矿釆用的依然是比较老旧 且普遍的锚索机或者是悬臂式掘进机，例如悬臂式掘进机， 由施工人员配合机械设备一同作业，但是机械化程度低，导 致工作效率低下。由于这两种设备采用的方式比较传统，没 有对巷道进行精准的测量，导致准确性不高，支护效率低， 也无法保证支护质量，不能完全满足实际应用中的需要，在 一定程度上降低了生产的安全性，导致安全事故频发。 ⑶工程技术因素 煤炭开采技术主要分为两大类，一类是钻爆法，另一类 是综合开釆法，针对不同的工作场景选用不同的开采技术。 在煤矿的开采过程中，要充分发挥好开采技术在巷道掘进中 的作用，不仅需要提高掘进的机械化程度，提高设备的准确 性，减少不必要的经济损失和人力资源的浪费。有了准确适 用的机械设备，还需要良好的配套技术，一个工程项目的顺 利开展除了需要良好的技术支持，还需要良好的作业团队以 及专业知识技术都具备的施工人员，二者缺一不可。所以要 加强工作人员的技术培训，提高每个人的安全意识和采矿所 需的专业知识，以及操作机械设备的能力与水平，提高整个 建设队伍的综合素质。 3.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 ⑴锚索支护技术 采矿工程中巷道的掘进可以采用锚索支护技术，在实 际开采工作中，锚索技术具有灵活性强、可靠性高、运用方 便等优点，对操作人员的专业技能要求不是很高，既能节省 一定的人力资源成本，又能大大提高开采工作的效率。同时 采用这一技术能够让煤矿的岩石表层以及内部同时受到作用 力，就不易出现顶板离层现象，支护作用明显。这项技术运 用的材料主要就是锚索，这是一种性能高、强度大的材料， 完全满足巷道的支护要求。 ⑵临时支护技术要点 煤矿的开采，高质量的支护是施工人员安全生产的保 障，相关工作人员要掌握临时支护的技术要点，做好支护工 作。在施工前做好地质勘察工作，根据矿区的岩石特点、地 质构造选择适用的支护材料，还要加强对施工队伍的监管， 包括对施工人员工作方法的监督和对施工现场的监管，确保 施工严格按照相关的规定和标准进行，所需的支护材料是符 合实际需要的。同时完善矿区监控设备，保证能实施查看矿 井内的进度和动向，对可能发生的问题提前做好防范措施。 ⑶混擬土支护技术 煤矿巷道掘进可采用多种方式的支护技术，不同的支护 技术适用的环境与范围是不一样的，为了加固巷道的稳定性， 还可以采用混凝土支护技术。在锚杆支护技术的基础上以混凝 土为支架加强巷道围岩的固定性，混凝土是由水泥、沙石等建 筑材料混合而成，本身具有较强的粘合性，当混凝土凝固之后 的硬度及稳定性都很高，将这一技术与锚杆支护技术相结合， 能够很大程度的提高支护强度，加强支护效果。 ⑷螺栓支挫技术 螺栓支撑技术是巷道掘进中用得比较多的一种支护技 术，这主要是通过螺栓和螺母将巷道表面得支撑板进行挤压 和固定，在利用锚杆支撑将巷道的围岩进行加固得一种方 法。利用这种技术能够将围岩的缝隙合并，保持围岩的整体 性，从而保证巷道的安全性和稳定性，为施工人员提供良好 的作业环境，进而减少安全隐患，提高工作效率。 ⑸庇护支持技术 庇护支持技术是从交通隧道施工的应用中转化而来，使 用方法简单，效果良好。由于煤矿巷道与地面隧道存在较大 的区别，所以巷道掘进中应用的材料更坚硬牢固。 ⑹永久支护技术要点 永久支护技术也是一种较为常用的支护技术，相对于临 时支护技术来说，永久支护技术是更科学、更先进的一项技 术，运用范围也更广泛。这项技术主要是利用当代先进的科学 技术以及勘测手段，通过大数据监测和分析矿井中的各项数据 变化，并得出精确的结果用于支护设备，保证支护的质量。 ⑺做好通风防尘工作 煤矿的开采是在地下进行，地下是由人工挖掘出来的通 道，跟地表不同的是地下通风性能差，且施工人员在地下进行 挖掘会伴有大量的灰尘，如果前期不做好通风设置，会使 得施工过程中产生的灰尘无法排除，造成恶劣的施工环境。施 工人员长期在灰尘多且通风不畅的环境中工作，会造成呼吸疾 病或者是职业病，严重影响人们的健康，同时会导致工作效率 不高，影响施工的进度。因此WW的巷道掘进一定要做好通风 防尘工作，提前根据施工场腿择作用最大的通风设备，为施 工人员创造清洁通风的工作环境，提高工作积极性。 ⑻支护结构的科学合理性 要促进煤矿掘进巷道支护技术的应用，应该制定科学合 理的支护结构，并制订配套的管理机制和相应的配套支持技 术，依据巷道掘进的实际情况采取相应措施，最大程度上的 实现支护效果，减少顶板事故和巷道安全事故的发生，以保 证煤矿巷道稳定性及安全性。 4.结束语 当今经济飞速发展，煤矿开采技术水平的该地在很大程 度上会对国家的经济发展水平形成严重的影响，因此，为了能 够实现对矿产资源的良好保护，进一步提升煤矿开采的安全性 以及开采效率，就必须实蜩掘进以及支护技术的合睡择。 【参考文献】 [1] [1] 赵寿.煤矿采矿工程巷道拡进和支护技术的应用分析[J].[J]. 山东工业技术,2018 1799.,2018 1799. [2] [2] 王照凌.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 [J].[J].建材与装饰，2018 29 2018 29 233.233. [3] [3] 蒋传田.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 [J].[J].中小企业管理与科技下旬刊, 2018 06 2018 06 153-154.153-154. [4] [4] 项俊良.煤炭采矿工程巷道拡进和支护技术的应用分析 [J].[J].矿业装备,2018 01 2018 01 96-97.96-97. [5] [5] 张建刚.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 [J].[J].机械管理开发,2017, 32 02 2017, 32 02 61-62.61-62. 【作者简介】 光立鑫 1986- 1986-, ,男，山西昔阳人，采煤助理工程师，山西 新元煤炭有限责任公司；研究方向煤矿生产技术”