煤矿采煤掘进工作中的技术应用探究(1).pdf

175 科学管理 2020年第5期 我国煤矿资源丰富，有推动现代社会经济发展的 作用。随着科技的不断创新，煤矿采煤掘进工作中引 入了很多新技术与新设备，促进工作效率提高。实际 上，煤矿采煤掘进工作有很大的风险存在，为了确保 煤矿采煤掘进工作能够安全开展，相关部门需要采用 现代的高强支护技术，保证工人生命安全。以下主要 内容为煤矿采煤掘进工作中的技术应用效果、问题以 及优化方法。 1 概述高强支护技术 实际上，高强支护技术运用到煤矿采煤掘进工作 中，主要基于具体的开采情况，应用行之有效的分析 手段，事先预测外部威胁因子，起到保证安全工作， 支护巷道的作用。使用高强支护技术时所选的支护材 料多半是树脂锚杆，结合应力分散的基本原理，实现 控制顶部压力，防止四周形变，起到自主支护的作 用。 2 高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的应用 2.1 型钢支架支护技术联合锚背支护技术 结合型钢支架支护技术与锚背支护技术有利于组 建多样化高强支护技术，其一方面能够保障支护强 度，另一方面还能加强巷道的稳固性，避免巷道结构 产生形变问题。此外，在工作中需要利用多元化高强 支护技术，既能实现优化巷道出现的形变问题，还能 防止巷到顶部以及两方发生形变问题，利用与锚背支 护技术与型钢支护技术相结合的方式，能够提高巷道 的支撑价值，进而起到确保巷道稳定与安全的目的。 2.2 喷射混凝土支护技术 将高强支护技术运用于煤矿采煤掘进中，一方面 是为了保障工作人员的生命安全，另一方面是为了促 进掘进工作有序开展。喷射混凝土支护技术为一种典 型的高强支护技术，很多文献显示，喷射混凝土支护 技术不单单对煤矿巷道还对煤矿岩层，都有极强的支 护效果[1]。喷射混凝土支护技术其实主要对水泥包裹 砂浆和干湿混凝土喷射，以起到支护的目的。工作原 理是通过应用对空气进行压缩，把混合物喷射到煤矿 巷道和岩层的上方，加固煤矿巷道和岩层，确保煤矿 巷到岩层的稳固性，实现掘进工作顺利开展。在对喷 射混凝土支护技术运用以前，需要全面观测掘进工作 面，并将勘察结果作为分析依据，保证参数合理，把 喷射混凝土支护技术的应用效率发挥出最大化，推动 掘进工作稳定进行。 2.3 光爆锚喷网技术 光爆锚喷网技术广泛运用于煤矿采煤掘进工作 中，为十分常见的高强支护技术，其原理是锚杆加固 拱作用，加固处理岩层，进而加强岩层稳固性，增强 围岩抗剪力，保障巷道支护效果。在煤矿巷道围岩部 位，合理设置加固拱结构，有助于提高围岩的牢固 性，进而防止围岩上端岩层出现问题，其中十分常见 的有松动，形变等等，能够确保掘进工作顺利进行， 是保证工作效率的基本条件[2]。掘进工作中合理运用 光爆锚喷网技术，对于有散落问题的煤矿岩层，能够 依托锚杆的悬吊作用，把岩层固定在有较强稳定性的 围岩结构之上，之后再运用锚杆所具备的支撑作用支 撑围岩结构，起到减小围岩荷载力的作用，确保煤矿 巷道的牢固性，此外，在运用爆锚喷网技术时，锚杆 还能起到补强的作用。通过设置锚杆于巷道周边，能 够保证煤矿巷道结构的系统性，加强周边围岩的牢固 性。 3 高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的应用效 果 煤矿资源属于不可再生资源，随着我国经济的快 速发展，让煤矿资源遭到大量开采。但煤矿资源有 限，起初开采以地表和浅层煤矿为主，通过长期的开 采，导致煤矿资源逐步下降，当前煤矿开采深度越来 越深，工人面临的危险也越来越多，比如顶板不牢 固，很容易出现安全事故，威胁工人生命安全。对于 此种状况，务必要采用高强支护技术，提高煤矿的牢 固性。将高强支护技术合理应用到掘进工作中，一方 面能够确保掘进工作的安全性，另一方面还能提高掘 进工作的工作效率。针对当前而言，我国煤矿采煤掘 进工作中，很多都在巷道顶端运用了高强支护技术。 主要因为顶端承受较大荷载，相对危险性更强，而引 入高强支护技术能够准确预测巷道上端承压状况，如 果发现到达极限，便能发货压力承载作用，提高巷道 的抗压作用，防止巷道出现裂缝和形变等问题，确保 整体安全[3]。 4 高强支护技术的不足和完善方法 长期以来，煤矿生产工作的安全性都是社会各界十 分关注的问题。只有保证煤矿生产工作的安全性，才会 确保煤炭生产质量，稳定社会发展。高强支护技术的引 入，给煤矿采煤掘进工作安全稳定开展提供了有利条 件，能够切实解决以往支护技术不能优化的问题，另外 还能提升围岩应力，以免巷道发生形变。但因为高强支 护技术当前运用时间很短，所以不是非常健全，在运用 中依旧存在些许问题。所以，一定要增强对高强支护技 煤矿采煤掘进工作中的技术应用探究 武兴贵 山西离柳焦煤集团有限公司 山西 孝义 032300 摘要本文重点探究煤矿采煤掘进工作中的技术应用，结合当下煤矿采煤掘进工作现状为主要依据，从型钢支架支护 技术联合锚背支护技术、喷射混凝土支护技术、光爆锚喷网技术这几方面进行深入分析，其目的在于提升煤矿采煤掘进工 作中的技术应用效率，为减轻工人工作压力和量度做铺垫。 关键词煤矿 采煤 掘进工作 技术 （下转第180页） 科学管理 180 2020年第5期 成扩散，在20℃与0.1013Mpa的条件下，100L水能溶解 331L瓦斯，瓦斯密度小于空气，故而会悬浮在空气上 部。 喷雾设施应用的是通风使用的喷雾装置，直接把 喷雾设施安装于切顶线之外，将其射程设置于1.52.5 区间内，喷雾水管外部一定要装有截庄阀门，结合矿 井生产现场实况调整喷雾设施的射程，这样就能为上 隅角周边打柱、反柱、货物清送、物料运输及人员通 行等创造便利条件；能够将临时风嶂取而代之，在治 理上隅角瓦斯超限问题方面取得较好成效。该种治理 方法的优越性主要体现在如下几个方面（1）喷雾 设施生产期间耗用成本相对较低，使用、安装及移动 等过程方便快捷；（2）可以降低上隅角处的温度； （3）能较有效的预防上隅角瓦斯超限情况；（4）将 临时风嶂取而代之，为工作人员开采作业面创造了便 利条件；（5）规避了上隅角位置因铁器之间摩擦而 形成火花的情况，进而降低了瓦斯爆炸事件发生的风 险。 3.6 瓦斯抽放 上隅角瓦斯抽采原理是在上隅角形成一负压区， 促使周边瓦斯流向负压区，随即利用瓦斯抽放管路江 瓦斯排出。可以把瓦斯抽放管路安装于上隅角处砂袋 壁内，事前在切顶排位置打好砂袋壁，当有大量瓦斯 涌出时，使用矿井临时移动瓦斯抽放泵及时的把高浓 度瓦斯抽到采区回风巷予以稀释，增设甲烷传感器并 将其安装在距排放出口15m位置，针对所抽放的瓦斯 浓度要做到动态监测，尽可能保障其排放过程的安全 性，进而应对上隅角瓦斯超限问题。 4 结束语 为了有效治理采煤工作面上隅角的瓦斯，本文所 提及的技术方案并不是根治方法，均属于一些临时急 救措施。为真正应对瓦斯超限问题，就需要开采解放 层，对巷道提前进行抽排或预抽处理，使煤层瓦斯含 量＜8m3/t，其他治理方法应用期间均表现出不确定 性与不稳定性，故而治理工作应打好提前量，尽早使 用，尽早收获成效，确保作业面开展活动如期、高效 运行。 参考文献 [1] 李国富， 付军辉， 李超， 等 . 山西重点煤矿采动区煤 层气地面抽采技术及应用 [J]. 煤炭科学技术， 2019， 47（12） 83-89. [2] 董燕飞， 李小平， 王永 . 大直径钻孔代替横贯埋管抽 采上隅角瓦斯浅析 [J]. 山东煤炭科技， 2019， 14（11） 113- 115. [3] 汪国华 . 新形势下中部突出矿井瓦斯治理工程设计 探讨 [J]. 内蒙古煤炭经济， 2019， 23（16） 87-89. [4] 张晶晶 . 云冈矿 8-001 采煤工作面瓦斯治理技术 [J]. 山东煤炭科技， 2018， 23（09） 109-112. [5] 上官鑫 . 工作面上隅角瓦斯超限治理技术及相关设 备选型研究 [J]. 机械管理开发， 2018， 33（08） 159-160224. 作者简介 范涛 （1980.12-） ， 男， 汉， 河南省郑州市人， 本科， 工程 师， 研究方向 采矿工程。 术分析，大力完善并优化高强支护技术。 引入高强支护技术以后，巷道有可能发生形变问 题，其具体原因是岩石和巷道间有间隙，如果受到外 界因素影响，让巷道所受压力加大，甚至高压支撑极 限，会造成巷道发生形变。此时就需要运用加固手 段，对巷道形变问题进行控制，并确保围岩的整体 性，防止它受损严重[4]。在掘进工作前，一定要做好检 测工作，应用此种方法，能够提升掘进工作效率，防 止各类安全问题发生。高强支护技术为隐蔽且系统的 支护工作，在保障每项参数真实完整的前提下，还需 要确认其具体的运用流程，并控制好各个环节，如此 才会将高强支护技术的运用效率发挥出最大化，确保 煤矿巷道的牢固性[5]。如果没有采用加固方法，随着 煤矿巷道的继续深入，它的安全性是很难被保证的， 进而威胁到工作人员的生命安全。另外，还有很多煤 矿巷道不能运用高强支护技术，这些煤矿巷道的上方 易出现问题，比如形变等，阻碍煤矿采煤掘进工作有 序开展。因为掘进工作绝大多数都是顺着缆车道开展 的，而缆车道自身需要承受较大压力，需要大规模倒 班，进而让巷道遭到损坏和坍塌。在此方面，应用高 强支护技术有些许问题。另外，对于采矿前就产生形 变问题的巷道，不适合运用高强支护技术。对于此种 状况，需要加大对高强支护技术创新和完善，做到技 术攻关，与其他新兴且高效的技术有机结合，确保掘 进工作的实效性，为我国社会经济更好发展做铺垫。 5 结束语 综上所述，为了提升煤矿采煤掘进工作效率，减 小对工人生命财产的威胁，相关人员需要加大对新设 备和新技术引入和应用力度，通过运用现代的高强支 护技术，来确保煤矿采煤掘进工作安全稳定进行。煤 矿行业在我国经济发展中占据重要位置，而将新兴技 术运用其中，是实现科技兴国的有效手段。因此，相 关部门要高度重视高强支护技术，将其存在的作用在 煤矿采煤掘进工作中全部发挥出来，给煤矿行业长远 发展打下坚实基础。 参考文献 [1] 宁永锁 . 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用 解析 [J]. 石化技术， 2020， 27（01） 193-194. [2] 李健光 . 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用 分析 [J]. 石化技术， 2019， 26（12） 237243. [3] 樊强 . 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用研 究 [J]. 江西化工， 2019（06） 201-202. [4] 原强 . 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用研 究 [J]. 当代化工研究， 2019（11） 59-60. [5] 李平山 . 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用探 究 [J]. 中国石油和化工标准与质量， 2019， 39（14） 173-174. 作者简介 武兴贵 （1972.7-） ， 男， 汉， 山西孝义人， 本科， 工程师， 研 究方向 采矿工程。 （上接第175页）