煤矿开采过程中支护技术的应用.pdf

工业生产化 工 设 计 通 讯 Industrial ProductionChemical Engineering Design Communications 191 第46卷第6期 2020年6月 1 煤矿开采过程中存在的问题 1.1 资源耗费量较大 对于所有煤矿开采企业而言，回采率是衡量企业煤矿开 采收益的重要标准，如果已开采和预开采矿量不成正比，就 会直接影响煤矿开采企业的经济收益。那么，就目前我国大 多数煤矿开采企业的回采率而言，虽然都具有较高的水平，但 是往往会付出较高的开采成本，比如，每开采1t 煤就需要耗 费3t 左右的开采资源，如果除去开采成本，煤矿开采企业的 回采率并不高，相比其他先进国家的回采率较低。因此，煤 矿开采中的资源耗费量就是煤矿开采过程中的难题。 1.2 环境影响大 由于煤矿开采需要由浅入深地进入地底深层，所以就会 对煤矿巷道周边的地表结构产生较大影响，使得有些地面会 逐渐产生沉陷问题，如果在沉陷地面上还存在建筑物，这就 会直接影响建筑物的安全性。还有，煤矿开采还会影响地表 水的循环系统， 这就不利于生态自然环境的可持续发展。并且， 在某些特殊情况下，由于人为或客观因素导致施工现场的瓦 斯泄漏，会对周边的人畜、植被造成较为严重的影响，不利 于绿色开采的要求。 1.3 开采安全性较低 在绝大多数情况下，我国现有的煤矿资源都深藏在地层 的深处，所以通常情况下都需要煤矿开采企业深至1 000m 处 采掘煤矿资源， 这就会对开采人员造成较大的安全风险。还有， 在煤矿开采的过程中，由于较浅地层中的围岩流变性不易控 制，所以通常多会使用爆破等手段进行掘进，这就会对周围 的围岩结构产生较大影响，从而造成安全隐患。同时，在煤 矿巷道施工的过程中，还需煤矿开采企业支出大量的维修成 本，合理治理瓦斯的成本。因此，在煤矿开采过程中存在的 安全隐患较多，所以企业支出的成本较多。 2 煤矿在开采过程中不同位置的支护技术应用 2.1 充填回风道支护技术 在该类型支护技术中，通常在石质为大理岩的位置使用 该支护技术，因为大理岩相比其他岩石，强度较弱，在致密 性上较强，所以在稳定性上相对较好，这时候不需要建设任 何支护结构。但是，如果大理岩的某处位置发生破裂现象，这 时就可以采用充填回风道支护技术。一方面，对于大理岩破 裂的地方需要使用锚网支护，并且将管缝式锚杆作为锚网支 护结构的核心，同时需要按照施工现场的实际情况和施工标 准选择适宜长度、 网度的锚杆， 以此保证支护需求。另一方面， 在使用的金属网中，同样需要根据实际情况和施工标准采用 适宜的网片尺寸、网格尺寸等，以此保证支护需求。 2.2 底部结构支护技术 从煤矿开采的过程来看，当开采到一定深度后，开采人 员会遇到石英砂岩和蛇纹石岩等岩层。一方面，当遇到蛇纹 石岩层时，首先要确定在煤矿开采巷道的上部，如果蛇纹石 岩约20m 深度的下层都为石英砂岩，那么就可以利用喷射混 凝土的方法，对蛇纹石岩的表层进行加固处理，通常喷射的 厚度在5080mm 左右，以此保证原岩结构的稳定性。另一方 面，由于在煤矿开采的过程中，会在地底挖掘若干深度的沟 壑巷道，所以为了节省开采时间，煤矿开采企业通常都会选 择爆破的手段进行挖掘。不过，正是在爆破的过程中，如果 煤矿巷道周边的岩层岩石因爆破导致松动，这就很容易在开 采过程中出现冒落问题，所以需要煤矿开采企业在爆破结束 后，对巷道内的冒落带采用临时锚杆、金属网等支护技术， 使得可以在一定程度上稳定周边岩层的冒落带。还有，如果 将爆破技术应用在煤矿巷道的出入口位置，当周边的岩层性 质为蛇纹石岩时，可以采用光面爆破技术，既可以加快煤矿 挖掘进度， 又可以保证爆破后形成的巷道表面较为平整。那么， 在接下来的挖掘过程中，每隔一周就需要按照“喷浆锚杆 金属网”的顺序对巷道内岩层进行支护，使得可以随时保证 煤矿巷道围岩的结构稳定性。不过，到了煤矿巷道的出口位 置时，如果该位置的围岩为蛇纹石岩，煤矿开采人员可以在 围岩上使用喷浆、锚杆、锚索、金属网组成的混合支护结构， 以此保证出口的围岩结构稳定性。 2.3 出矿口眉线支护技术 在煤矿开采的过程中，有时会发生交叉堵塞的问题，尤 其是当煤矿巷道的出矿口在该位置时，所以通常情况下都是 使用二次爆破的方法解决堵塞问题。但是，爆破同样会给出 矿口的围岩结构造成影响，所以为了提升出矿口的围岩结构稳 定性， 煤矿开采人员需要在眉线位置采用眉线支护技术。不过， 为了可以提升眉线支护技术的支护效率，一方面将预锚杆作 为与支护方法的主要构件，另一方面需要在煤矿巷道的顶部 位置设置拱形承载结构，然后在此位置进行预支护，这样就 为眉线支护技术的展开建立了支护基础。 3 煤矿开采支护技术的施工原则 其一，为了保障支护技术对煤矿巷道围岩结构的有效性， 通常都是需要利用锚杆技术实现支护，所以需要注重以下两 个方面作用。一方面，通常锚杆是作为煤矿地层和次生层围 岩的连接结构，所以当围岩发生劈裂、离层等问题时，可以 使用锚杆支护技术进行加固。另一方面，锚杆支护还可以对 岩层处存在的节理裂隙进行压密，可以增强每个面的抗剪能 力，有效控制围岩中的离层、滑动状况，提升煤矿巷道围岩 的受压能力。 （下转第193页） 摘 要 在煤矿开采过程中，由于岩层及开采位置的不同，煤矿开采企业可以使用充填回风道、底部结构、出矿口眉线等 支护技术，并且需要注重锚杆支护，确定煤岩层方位等，以保证煤矿开采安全质量。 关键词 煤矿开采 ； 支护技术 ； 支护技术应用 中图分类号 TD353 文献标志码 A 文章编号 1003–6490（2020）06–0191–02 Application of Support Technology in Coal Mining Process Peng Qi-zhong Abstract In the process of coal mining，due to the different strata and mining location，coal mining enterprises can use the support technology such as filling return air duct，bottom structure，and the eyebrow line of the ore outlet，and need to pay attention to bolt support and determine the orientation of coal seam，so as to ensure the safety and quality of coal mining. Key words coal mining ； support technology ； Support technology should 煤矿开采过程中支护技术的应用 彭齐中 （河南神火集团有限公司，河南永城 476600） 收稿日期 2020–04–16 作者简介 彭齐中（1985） ，男，湖南长沙人，工程师，主要研究 方向为煤矿开采、煤矿安全。 工业生产化 工 设 计 通 讯 Industrial ProductionChemical Engineering Design Communications 193 第46卷第6期 2020年6月 产前后均对电眼位置进行检查确认。 （2）调节合适的出标长度，生产前需调节出标长度为 3mm，并进行试机，合格后方可进行正常生产。 （3）在调节匹配的卷瓶带速度，每批生产前调节卷瓶带 速度并试机，合格后方可进行正常生产。通过以上措施的实 施后，该类型不合格品的数量在实施后的3个月内降为0。 6.2 避免印字不合格品产生 （1）重新调节背板位置或更换背板， 通过生产前试机确认， 确保背板的位置符合要求方可进行正常生产。 （2）每批生产前，拆下滚轴进行查看，并进行清洁，确 保压辊洁净后方可进行正常生产。 （3）调节标签电眼位置，使其居中，并在生产前进行试 机确认，合格后方可正常生产。 （4）每批生产前，压紧标签压板并进行试机确认，确保标 签压板的松紧度符合生产要求方可正常生产。在每批生产前， 调节收纸压辊的松紧度并进行试机确认，试机合格后方可正 常生产。每批生产前后对辊轮进行清洁，必要时使用酒精把 辊轮擦干净，在生产过程中注意观察，若发现辊轮黏上墨迹 后立即停机，对辊轮进行彻底清洁后方可继续生产。通过以 上措施的实施，可以发现该类型不合格品的数量在实施后的3 个月内降为0。 7 成果部分 通过本次活动的开展，实现了将贴标工序两种类型（即 贴签不合格、印字不合格）不合格品的数量降为0的目标，满 足了公司对产品质量的高要求，达到预期目标。 通过积极的质量攻关与质量提升，尽全力解决岗位出现 的异常问题，并制定岗位相应的标准执行要求文件，对影响 贴标合格的各个因素解决方法进行固化且标准化，不让1支贴 标不合格品流出。同时，通过本次活动也让所有参与人员养 成了不断钻研的精神，学习了各种质量工具的应用，提高预 防风险及质量意识，利用生产后的零碎时间积极开展讨论培 训工作，仔细梳理岗位问题，不放过一个细节，也不放过任 何一个风险点，逐渐建立了清晰的岗位问题解决思路和流程， 不仅提升了岗位人员的技能水平，同时增强了团队的凝聚力， 也激发了岗位人员的工作热情，并不断发扬工匠精神，不断 雕琢自己的产品，生产过程中严格把控，确保贴标质量100 合格。 8 成果巩固 为了进一步巩固本次攻关活动的成果，对后续生产3月的 产品进行的质量跟踪，并全面收集各项参数及跟进对策实施 持续运行情况。在巩固期，贴标工序的贴签不合格、印字不 合格类型的不合格品数量均为0，本次攻关活动成功。后续， 将利用 PDCA 循环的方法来对成果进行不断优化与提升，并 对贴标过程中存在的其他问题进行攻关改进，以实现更高的 产品质量追求，确保产品合格率100。 9 结束语 制药行业是一个关于民生的重要行业，药品质量关乎人民 群众的生命安全， 因此， 应当以“质量第一” 、“零缺陷”为目标， 对于任何问题做好预防措施，实现持续改进，不断提升药品 质量，制造出质量100 合格的药品，同时也要不断开拓创新， 善于打破传统思维和固化思维，进而走上创造创新之路，提 升企业的竞争力和影响力，成为行业的领跑者，佼佼者，为 国家的医药发展做出贡献。 参考文献 [1] 王雅先， 尉富恩 . 贴标质量的研究 [J]. 内蒙古科技与经济， 2004 （21） 67-68. [2] 王圣军， 官庆华 . 如何提高贴标一次合格率 [J]. 中外酒业啤酒科技， 2016（09） 56-68. [3] 林淑佳，刘静 . 生产中影响贴标质量的因素分析 [J]. 中外酒业 啤 酒科技，2019（13） 27-30. （上接第191页） 其二，需要在开采煤矿前确定煤岩层的准确方位，如果 在开采过程中发现周边围岩不稳，就必须进行支护。当在煤 矿巷道中遇到需要加固的地段时，可以利用喷浆、充填、加 固锚杆等方法，对煤巷的加固段进行加固，当在煤矿巷道中 遇到正常段时，可以利用锚杆索进行支护，同时需要在正常 段的巷道内支起图1中的 U 型棚，再对周边围岩进行喷浆、充 填等工艺处理，使得可以提升围岩的稳定。当在煤矿向导中 遇到破碎段时，可以先利用简单支护技术进行处理，之后利 用加固锚杆技术进行处理，如果某些巷道内的破碎程度较深， 那么可以在开掘巷道之前就可以使用超前预注浆技术进行处 理，可以先充填破碎段内的围岩裂隙，以有效地阻绝因裂隙 深入巷道内的裂隙水，从而达到加固破碎段支护结构的目的。 然后，再利用锚杆支护、搭建 U 型棚、注浆等进行加固处理。 153 4 6 7 2 图1 U型棚图 其三，需要注重煤矿巷道断面的拉应力，因为通常煤矿 开采的巷道都是折线或曲线型断面，这就可以减少断面周围 的拉应力。而在煤矿巷道更深层次的深井中，由于拉应力相 比其他位置更大，所以既需要尽量缩小围岩塑性区和断面之间 的开挖半径，又需要保持低效加固区和断面一致，另外，在 展开煤矿开采支护技术时，不仅需要注重拉应力，而且需要 注重煤矿巷道的用途，以此才能合理确定煤矿巷道断面形状， 从而有利于提升煤矿开采的安全性。 4 结语 综上所述，煤矿开采是风险系数较大的施工工艺，为了 保证开采效率和开采安全，就必须对煤矿巷道的围岩展开支 护技术，以增强巷道围岩结构的稳定性。不过，要根据不同 的施工地段展开相应的支护技术，以满足煤矿巷道的多方面 支护需求，从而有效提升煤矿开采的安全质量。 参考文献 [1] 韩宜磊 . 复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用 [J]. 工程建设与 设计，2019（8） 39-40. [2] 周立国 . 煤矿开采过程中支护技术应用 [J]. 当代化工研究， 2020 （2） 63-64. 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