煤矿掘进支护中常见问题及其对策探究

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技术与检测Һ㊀
煤矿掘进支护中常见问题及其对策探究
谭㊀翔
摘㊀要:本文主要介绍了煤矿掘进支护的重要意义,分析了掘进支护中存在的常见问题,旨在寻找煤矿掘进支护工程中的解决方案,探究应对的对策,使煤矿掘进中的支护工作措施进一步得到完善㊂
关键词:煤矿;掘进支护;问题;对策
一㊁掘进支护中存在的常见问题
(一)煤矿掘进支护难以应对复杂的地质环境
随着煤矿开采技术的发展,煤矿采掘在地下开挖大量的巷道,采掘的深度和广度不断增加,但是各个地域情况不同,矿井地压大小㊁煤层内地质赋存条件以及地理水文和自然环境情况的复杂性,导致井下巷道存在巨大的安全隐患,矿井塌陷和井下采矿事故频发,在社会上造成了很大的负面影响,复杂的地质环境是阻碍煤矿掘进支护工作顺利开展的根本原因㊂只有提升巷道本身的适应度,充分考虑巷道的赋存条件,由浅入深,才能增强巷道对于地质条件的适应,应对复杂的地质条件㊂
(二)煤矿巷道情况复杂多变
巷道的大小㊁宽窄,巷道的层位选择,断面形状与巷道数量都会对煤矿开采的掘进支护产生重要影响,巷道的大小㊁宽窄,煤矿巷道的形变尺度等,对先进开采工具和大型挖掘设备的使用产生决定作用,巷道的断面形状和大小也至关重要,传统的拱形巷道,断面狭窄,会导致利用效率较低,设备不能正常运行,开采效率低下㊂巷道数量也会影响巷道内的通风和运输㊂巷道的层位选择不科学,会延长整个建井周期,浪费时间和精力,影响煤矿掘进工作效率㊂因此在煤矿巷层位上的选择上要从岩巷向煤巷进行转变,尽量采用矩形作为断面的形状,扩大小型断面,增加巷道数量,满足未来煤炭挖掘的需要㊂
(三)掘进支护锚杆选择影响支护效果
掘进支护锚杆的材质和种类对煤矿掘进支护的效果也产生一定的影响,在工程中常用的锚杆种类主要有如下几类:水泥锚杆㊁树脂麻杆㊁机械锚固锚杆等,这些材质刚度稍差,属于被动支护设施,在支护强度上存在一些问题,不能应对巷道内复杂地质状况的支护需求㊂遇到多断层㊁煤层内地质赋存条件的不稳定等较为负责的地质环境时,锚杆容易变形,导致支护失效㊂尤其是接近采空区的情况下,矿井地压增加,侧向压力与工作面压力叠加,外侧支护易出现弯曲下沉,底板开裂或鼓帮等现象,掘进支护被破坏,严重威胁开采作业人员的人身安全,影响煤矿的正常建设与稳定生产,因此锚杆的选择也应当更加注重科学性㊂
(四)掘进支护作用时效性有限
煤矿掘进支护技术目前只能保证一个阶段的巷道内开采需要,其作用时效性有限,随着大型煤矿越来越多,煤炭开采过程加深,范围扩大,对掘进支护的时效性出新的要求,掘进支护作用时效性有限,支护的作用明显相对薄弱,严重制约煤矿开采的长久性,遇到煤矿回采需要重新增加支护,开采成本加大,开采效率低下,对于煤矿生产的安全和稳定产生严重影响,不利于煤矿的开采和回采㊂
(五)煤矿开采设计工作有待提升
煤矿开采各个环节较为复杂,其流程和步骤需要进行科学合理的设计和安排㊂目前的煤矿开采设计一般适用于传统的单一巷道开采,对于多巷道开采具有局限性,因此,煤矿开采设计工作要对巷道布置进行科学合理的改进,通过矩形多巷道等新型的支护方式排除安全隐患,保障巷道安全,满足煤矿开采的需要㊂
二㊁煤矿掘进支护工程中的应对对策
(一)做好施工前期的技术准备
为了保证施工的顺利进行,提高施工效率,避免施工过程中由于选择设备和技术失误而造成的质量问题,必须要做好施工前期的技术准备工作,一般施工前期的技术准备主要有四项:第一,为了充分满足巷道内部掘进工作的要求,结合巷道的现实状况,科学合理的选择支护形式和材料规格㊂第二,严格审查掘进的施工设计工作,做到没有设计就不进行施工作业,发现问题及时向上级部门进行反馈㊂第三,要详细审查核实煤矿掘进施工的作业规程,明确规定临时支护形式㊁材料规格以及支设方式,帮助施工人员进行科学合理施工㊂第四,要建立技术人员的技术管理档案㊂(二)完善井下掘进支护工艺
随着煤矿掘进深度的增加,地质状况复杂多变,掘进支护研究不断加强,很大程度上改进和拓展了原有的支护方式,在进行掘进支护工作时要根据不同的情况选择不同的施工方式,选择具有针对性的支护工艺,保证支护效果的有效实现㊂比如,吊环式前探梁技术㊁吊链时前探梁技术㊁结合单体柱与π型钢前探梁技术㊁混凝土永久支护技术等多种支护方式的应用,这些方式使巷道的使用年限大大增加,加强了煤矿掘进支护,保证了施工安全和生产运输的畅通㊂(三)选择最佳的井下掘进支护时间
井下掘进支架最好的安设效果是能够让支架和围岩能够共同承载,支架和围岩存在相互约束和彼此依赖的关系,因此支架应在围岩发生松动和破坏以前安设,围岩在破坏前,首先变形会产生膨胀变形力,当变形力与围岩本身的承载能力耦合时可以达到最大的支护效果,因此要选择最佳的支护时间进行支护施工,在后期的施工操作中,应选择围岩变形产生的膨胀变形力最小时,让围岩的自身承载作用得到最大限度的发挥,防止围岩发生松散㊁破坏,使井下掘进支架在后期施工中起到积极作用㊂
(四)应用联合支护的方式,充分发挥锚杆支护的作用
锚杆支护是巷道支护中最为常用也是最普遍的支护方式,目前已经有完整的支护理论,锚杆支护的作用是通过对巷道施加压力,在深部围岩的顶端固定顶板,减少巷道围岩的变形,保护巷道安全㊂在比较复杂的地质条件下,单纯的锚杆支护已经无法应对巷道支护的要求,采用联合支护方式可以有效解决煤矿地质复杂多变的问题㊂例如,在软岩巷道中,巷道开挖后顶板平衡能力较差,发生离层滑动的概率较大,巷道内不稳定因素增加,可采用 锚杆+锚索+锚网 的联合支护方式,首先在围岩层上预先布设好的围岩钻孔中布设锚杆,让为岩层和锚杆相互依托,然后通过锚索把为围岩向上移动到深部的稳定岩层中,并进行固定,达到对围岩层的双重保障,运用联合支护的方式,最大限度的保障围岩的稳定性㊂
参考文献:
[1]孙钦浩.煤矿掘进支护中的常见问题及对策探讨[J].基
层建设,2017(13):65-66.
[2]刘洋.煤矿掘进支护中的常见问题及对策探讨[J].山东工业技术,2018(3):73.
作者简介:
谭翔,大唐华银攸县能源有限公司㊂
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