复杂地质条件下田庄煤矿掘进支护技术应用研究
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复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用研究【摘要】随着煤、电、冶产业链条的不断地完善,我国的产能开发的多元化发展,我国的煤矿企业和很多的领域存在着关系,随着各类产业的不断进步,我国对煤炭的需求量日益上升。
面对我国煤矿产业复杂的地质条件,高难度的开采条件,对于煤矿掘进支护技术的要求也有所提高,本文将主要介绍复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用研究。
【关键词】复杂地质条件煤矿掘进支护技术应用对于煤矿的开采,我国绝大多数都是井工开采,据有关的统计,我国的80%的煤矿开采都是井下作业,这样的开采就是井工开采,众所周知,煤矿开采的地质条件特别的恶劣,尤其是在井下的作业,开采的难度更是加大,我们必须在地下挖掘出各类的巷道,这就需要处理好掘进支护的问题,因为这一方面做不好,很可能会出现塌陷的危险,对井下工作人员的人身安全造成危险,所以,做好煤矿产业在复杂地质条件下的掘进支护技术是非常重要的。
1 以某一地区为例介绍地质条件1.1 复杂的地质条件—窑街矿区的地质条件窑街矿区是甘肃省的一个煤炭重要产区,它的地质条件比较复杂,开采的难度也比较大,这个地区虽拥有百年的开采经验,但是开采的难度依旧不减,因为该矿区煤层的赋存断层较多,在开采时矿井地压很大,还有对于该地区的地质条件很不稳定,瓦斯赋存条件十分的复杂,综合各种因素可以了解到,该地区是属于一个高瓦斯、高应力,开采深度较深的高应力软岩的地区,开采工作难以进行。
1.2 复杂地质条件下的煤矿掘进的技术难点在这种复杂的条件下,掘进工作的开展是非常困难的,主要体现在以下的几方面:第一是该地区的岩石的应力比较大,随着开采的不断地进行,掘进的难度加大,矿井内的岩石不断地变化,岩石的应力增加导致了挖掘的巷道比较容易起拱破裂,造成塌陷;第二是该地区属于高应力软岩地质,煤炭虽比较硬,但非常容易碎裂,在煤矿的开采过程中,挖掘巷道的工作难以进行,难以形成巷道,由光爆掘进,变形就会相应的加大,这就使得支护好的巷道随之都会发生移动,支护的工作难以进行,开采的过程中就会出现前面挖掘,后面修补的情况;第三是由于地质条件非常的复杂,存在很多的断层,这样就会出现很多的大坡度的巷道,加大了施工难度;第四是在开采中,通常煤炭在厚煤层的煤炭的储量比较大,通常以煤巷为重点,这种开采对于支护的要求比较高,所以采用锚网支护的工序较多,延长了施工的时间;第五是该地区的技术的研究比其他大型企业落后,技术发展跟不上现代化矿井的机械化的水平,再就是该矿区的管理系统还不完善;在进行掘进时,就会造成岩巷不能采用机械掘进,光爆法掘进成巷较差,对于支护的措施也是不能达到良好的效果。
复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用
摘要:随着国家对各种资源的开发强度和深入日益增大,在煤矿开发聚集地区,尤其是集中式开发地区,面临着更为复杂性和变化多端的工程地貌要求,在这种情况下,地理环境或许会对煤矿开发形成重大影响,因此,在挖掘工作过程中必须对全部工作面实行高效的保护。随着相关开采技术的进步,合理的支护技术已经成为复杂地质环境下矿井挖掘的可靠方法,然而,为了确保这些技术能够得到高效且稳定的应用,必须从多个方面加以控制和关注,
关键词:复杂地质;煤矿;掘进支护;技术 1复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术 1.1 巷道底鼓支护技术 结合巷道底鼓问题的形成因素,应用铺设隔水层的手段加以处理,基于隔水层影响下可以规避底板矿物遇水膨胀,从而防范底鼓现象。并且,还应提升底板岩层强度,应用巷道帮角加固和底角锚杆的支护技术也可以规避底鼓现象的发生。因此,企业能够在巷道底鼓防范上铺设隔网层或打帮部锚杆支护,利用这些措施有效规避巷道底鼓现象。
1.2 超前支护技术 如果在掘进过程中碰到断层破碎带,那么为了保障施工人员的安全,应实施专业的施工技术措施,便于顺利通过断层带。根据围岩体破碎的情况和断层破碎带的分布,能够应用岩体注浆和超前管棚加围岩体注浆相统一的超前支护技术。在管棚的设计中需要在距离断层合适的位置进行管棚超前支护,应有效控制管棚半径以及间距,以长短交错的设计方式,限制长管棚以及短管棚的长度。在布置完管棚支护,相关人员进行围岩体注浆工作。当然,在此环节中有关人员应科学合理地把控围岩体的压力和注浆量等,这是因为相关参数会大大影响注浆质量。在注浆之后固有破碎松散的围岩体可以胶结为一个整体,从而能够大大提升围岩体的强度和可靠性。
1.3 后退卧底支护技术 在进行掘进时为了保障施工质量以及实现安全性的提升,应实施后退卧底支护技术。特别是在掘进过程中断落层落差在顶板之间2.5m范围之内的情况下,后退卧底支护技术的应用更加有必要。该技术即掘进机维持后退状态,便于卧底可以持续前进。卧底、后退的方式不但可以提升巷道局部的稳定性和高度值,而且可以实现巷道支护需要。在该技术的应用过程中应保障采矿顶板的完整性,如此才可以有效确保采矿掘进、开采的安全性。
复杂地质煤矿采煤掘进支护技术的运用随着经济的快速发展和能源需求的增加,煤矿资源的开采量也在不断增加。
随着煤矿深度的加深和矿井的复杂程度增加,煤矿采煤掘进支护技术的难度也在不断提高。
特别是在复杂地质条件下的煤矿采煤作业中,掘进支护技术显得更加重要和关键。
本文将结合实际案例,分析复杂地质煤矿采煤掘进支护技术的运用,并探讨该技术的重要性和发展趋势。
在复杂地质条件下的煤矿采煤掘进过程中,地质构造充分体现了其不稳定性和多变性。
常见的地质构造包括断层、褶皱、岩层滑移等,这些地质构造对掘进作业造成了严重的威胁。
在采煤掘进过程中,必须对地质条件进行充分的认识和分析,以制定科学的支护施工方案。
在复杂地质条件下的煤矿采煤作业中,通常存在深埋、高压、高温、高硬度等特点。
这些条件给采煤掘进支护技术提出了更高的要求。
作业面的地压态势复杂,支护难度大,特别是针对软弱地层和薄弱构造,掘进支护技术更是面临着极大的挑战。
需要研究和开发一系列适应复杂地质条件下的采煤掘进支护技术,以确保采煤作业的安全和高效进行。
通过对我国某矿进行实地调研,并结合国内外相关文献资料,以下为该煤矿在复杂地质条件下采煤掘进支护技术的运用案例分析:1. 充分分析地质条件在采煤掘进作业前,该矿对矿层地质条件进行了全面的认识和分析。
通过地质勘查,深入了解了煤层岩性、赋存构造、井下断层分布及活动特征等情况,从而为后续的支护设计提供了重要的数据基础。
2. 强化支护设计该矿针对复杂地质条件下的采煤掘进作业,采用了多种支护方式。
对于软弱地层和薄弱构造,采用了钢支撑、锚杆网、锚索等支护设施,防止掘进面塌方和支护结构破坏。
对于地质构造带和断层等地质隐患,采用了顶板预裂爆破、顶板水平掺煤等方式,加强了地质构造的稳定性和支护效果。
3. 完善安全管理在掘进作业中,该矿加强了巡检和监测工作。
通过地质监测、地质雷达等技术手段,及时发现和处理地质异动和支护结构损坏等安全隐患,有效提高了作业面的安全生产水平。
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析摘要:在对影响复杂地质条件下煤矿掘进支护问题的相关因素进行探讨的基础上,分析了掘进支护的关键技术。
同时,以过断层为例,探讨了具体的掘进支护方式。
关键词:煤矿;掘进支护;复杂地质一、复杂地质条件下的煤矿开采工作的影响因素1.1地质结构的变化分析对于煤矿的开采,大多数企业都是采用的由浅层到深层延伸的开采办法。
随着煤矿开采深度的不断加深,不可避免的对矿区的地质结构造成一定程度的破坏。
地质结构的变化主要是指顶层板岩石特性方面的变化。
此外由于岩石受到较大的外力影响,还会引起拱状围岩的变化。
这两种变化更加为煤矿企业的采煤工作增加了难度。
1.2巷道的开挖由于矿区受到复杂地质条件的影响,容易出现矿井的底部和上部土质较为松散的现象,再加上煤的地层也相当松软,进而使巷道进行开挖的过程变得十分复杂。
比如,在开挖过程中,巷道难以保持固定的形状,而且一次成型之后还不容易发生变形。
此外,巷道的顶部和底部板块也会出现明显的收缩,极大地影响着工程的顺利开展。
1.3半煤巷矿区的安全性分析半煤巷矿区的地质条件十分复杂,在实际开采过程中,容易在巷道周边会出现较大面积的断裂层,而且巷道的坡度也较大。
但是由于半煤巷矿区矿井内的薄煤层储煤量非常巨大,所以开采单位应该加大对薄煤层的开采力度。
巷道的掘进支护主要是以半煤巷为重心,但由于半煤巷在掘进技术和支护各种设备方面的要求比较高,所以为了保证开采工作的顺利实施,一定要保证半煤巷矿区的开采安全。
1.4开采设备较为陈旧开采设备的落后又进一步增加了矿区开采的难度,从开采施工的技术设备方面来说,相对于国际开采水平来讲,我国在这方面的发展还处于较为落后的阶段。
例如,在半煤岩巷进行掘进时,如果遇到的岩石硬度系数是在五级以上的话,开采设备的各个部分就会出现严重的磨损,进而导致巷道采掘支护技术的设备受到破坏,进而直接导致了整个开采工作难以顺利进行。
二、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用2.1关键技术(1)机械设备的选择。
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用以复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用为题,本文将从煤矿掘进支护技术的背景、复杂地质条件下的挑战、支护技术的应用和未来发展等方面进行探讨。
一、背景煤矿是国民经济的重要支柱产业,为了保证煤矿的安全高效生产,掘进支护技术应运而生。
煤矿掘进支护技术的发展可以追溯到上世纪90年代,随着国家煤炭资源的开采深入,煤矿工作面的复杂地质条件对掘进支护技术提出了更高的要求。
二、复杂地质条件下的挑战复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术面临着以下挑战:1. 地质构造复杂:煤矿地质构造往往错综复杂,存在着断层、褶皱等地质构造,这些构造对掘进支护工作面的稳定性和安全性构成威胁。
2. 围岩变形大:由于煤层的开采,围岩会发生变形和压力释放,导致工作面的变形和失稳,给掘进支护工作带来困难。
3. 煤与瓦斯突出:在一些复杂地质条件下,煤与瓦斯突出是煤矿开采中常见的问题,给掘进支护工作带来了极大的安全风险。
三、支护技术的应用为了应对复杂地质条件下的挑战,煤矿掘进支护技术得到了广泛应用。
以下是几种常见的支护技术:1. 钢支架:钢支架是煤矿掘进支护中最常用的技术之一,通过钢支架的设置,可以提高工作面的稳定性和安全性。
2. 锚杆支护:锚杆支护是一种通过锚杆将围岩与支架连接起来的方法,可以有效地抵抗围岩的变形和失稳。
3. 预应力锚索支护:预应力锚索支护是一种在锚杆中施加预应力的方法,通过调整预应力的大小,可以提高围岩的稳定性和承载能力。
4. 喷射混凝土支护:喷射混凝土支护是一种将混凝土喷射到工作面的方法,可以形成坚固的支护体,提高工作面的稳定性。
5. 防突措施:针对煤与瓦斯突出的问题,煤矿开采中还需要采取一系列的防突措施,如瓦斯抽放、煤与瓦斯突出预测等。
四、未来发展未来,煤矿掘进支护技术仍将面临新的挑战和发展机遇。
随着科技的不断进步,新型的支护技术将不断涌现,如岩体力学与工程支护相结合的新技术、数字化支护技术等。
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用复杂地质条件的煤矿掘进过程中,掘进支护技术的应用极其重要。
复杂地质条件下,煤层倾斜、变厚、变薄、断层、构造等地质因素的存在,矿井工作面掘进易受到地质灾害的影响,如冒顶、倒顶、滑帮、冲击地压、煤与瓦斯突出等。
因此,对于掘进支护技术的应用,需要特殊注意以下几个方面。
1. 选择适当的支护体系在不同的地质条件下,应使用不同的支护体系。
例如,在地质条件较好的煤层中,可选择钢骨支护和矩形钢架支护;在地质条件较复杂的煤层中,需要选择大面积支护体系,如钢筋混凝土支护或岩石支护等。
在煤与瓦斯突出的地质条件下,还需配合使用压力输送式灌浆技术来加强支护效果。
2. 加强对支护材料的选择、配置以及施工质量的控制不同地质条件下所需的支护材料也会发生变化。
例如,在地质条件复杂的区域中,钢筋质量极其重要,应选择具有足够强度和抗变形能力的钢筋。
另外,施工质量的控制也显得尤为重要,应加强对施工技术和工艺的培训,确保掘进支护质量符合标准。
3. 加强对地质灾害的预测与防范加强地质灾害预测和防范,是有效减少危险的措施之一。
掘进过程中,应结合地质条件的变化,及时分析判断可能发生的灾害类型和程度,对可能出现的问题进行有效的预防和防范。
同时,安排专业人员进行现场监督和检查,及时排除潜在的安全隐患。
4. 优化支护系统的结构设计地质条件的复杂性,对支护系统也提出了更高的需求。
因此,支护系统的结构设计应进行优化,应该尽可能使用消能式层间支撑或上部板采用可自抬式支架,同时应进行随墙输送和随动灌浆等技术的配合应用,充分发挥现代支护技术的优势。
总之,在复杂地质条件下,煤矿掘进支护技术的应用至关重要。
只有进行科学规范的设计,并加强对施工过程以及地质灾害的控制,才能有效保障掘进作业的顺利实施,同时保障工作人员的生命安全。
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用在复杂的地质条件下,煤矿的开采将会面临很多的风险。
在这样的情况下,也很容易发生安全事故。
因此,在现实情况中,为了能够确保煤矿在复杂地质条件下的开采效率,确保人工安全,掘进支护技术就得到了广泛的应用。
在本文中,就针对这方面的内容进行了探讨。
标签:复杂地质条件;煤矿开采;掘进支护技术1 关于煤矿掘进在复杂地质条件下所面临的难点1.1 煤层地质结构已经被破坏从实际情况来看,在某些地质条件比较复杂的地区,若是煤矿开采企业不断地增加矿井的开采进度和深度,那么就会导致煤层的地质结构遭到破坏。
而且,在这样的情况下,煤层顶板岩性也会发生一定的变化,从而导致围岩应力不断升高。
在这样的情况下,煤矿掘进也就会面临着一定的困难。
1.2 前掘后修的方式会导致工作量大大增加从本质上来说,相对于其他类型的地质情况而言,复杂的地质条件本身就比较特殊。
在这样的环境下进行煤矿开采工作,前掘后修也是一个十分重要的问题。
在当前社会中,某些地区的煤层以及相关的顶底板是比较松软的,在开采的过程中,一个不小心,就很有可能发生破碎的现象。
因此,在这种情况下,也很不利于巷道的成型。
这样一来,也就会严重地影响到整个开采工作的进度。
另外,在掘进的过程中,若是巷道顶底板发生了大幅度的收缩,那么也将会加快巷道的变形。
因此,在复杂的地质条件下,为了确保煤矿开采工作的顺利进行,就必须要在掘进之后及时修补。
1.3 在薄煤层的开采方面,还存在一系列的安全问题在现实情况中,某些煤矿储藏地区的薄煤层往往会占据着很大的比重。
在开采这种类型的煤层时,通常需要采用巷道回采的方式来进行,并且还需要以煤巷和半煤岩巷尾重点对象来开展掘进支护工作。
但是,在对半煤巷进行掘进的时候,对于相关的掘进技术和支护设备又具有着很高的要求。
因此,在开展工作的时候,相关的操作人员需要充分地保证半煤岩巷的安全性之后,才能够开展具体的煤矿开采作业。
2 关于在复杂地质条件下应用煤矿掘进技术需要注意的重点问题2.1 需要根据实际情况合理地确定综掘机和普掘机之间的临界点在现实情况中,综掘机和普掘机之间的临界点,通常与巷道的长度存在着直接的联系。
复杂地质条件下田庄煤矿掘进支护技术应用研究
发表时间:
2018-05-22T15:58:41.097Z 来源:《基层建设》2018年第1期 作者: 郭帅
[导读] 摘要:田庄煤矿地质条件复杂,开采工作较为困难,且具有较高的危险性,在以往开采过程中出现安全事件的几率较大,对开采工
作人员的生命安全造成严重威胁,同时对开采效率及效果产生较大的不利影响。
山东省田庄煤矿 山东省济宁市 272100
摘要:田庄煤矿地质条件复杂,开采工作较为困难,且具有较高的危险性,在以往开采过程中出现安全事件的几率较大,对开采工作
人员的生命安全造成严重威胁,同时对开采效率及效果产生较大的不利影响。文中对复杂地质条件下煤矿掘进支护技术应用进行了分析。
关键词:煤矿;掘进支护技术;复杂地质
1
田庄煤矿掘进的技术难点
田庄煤矿在进行实际工作的过程中,主要存在着以下几个方面的问题:在进行开采的过程中,随着矿井煤层埋深的变化,矿区内的煤
层也会相对应地发生一定的变化,在这个过程中拱围岩的应力会不断升高。在该区域内,巷道的顶层板中的煤层相对较为松软,在掘进的
过程中,较容易出现变形的情况,使得顶底板容易发生较大程度的收缩情况。田庄煤矿的地质结构条件较为复杂,所以,在巷道中具有较
多的断层。从实际的勘察过程中进行了一定的分析,由此可见,在进行薄煤层开采的过程中,要做好相应的支护工作,并将煤巷或者是半
煤岩巷作为开采的重点,尤其是在进行半煤岩巷的开采工作时,对开采所使用到的开采技术也有着非常高的要求,那么,在进行整个开采
的过程中,应保证半煤岩巷开采的效率,这也是整个煤矿能够正常开采的关键。从总体上来看,田庄煤矿掘进技术相对比较落后,不论是
对技术的创新,还是在结构的管理方面,都存在着比较大的问题,最终对煤矿开采的效率造成一定程度的影响。
从开采的设备条件进行分析,田庄煤矿的开采设备比较落后,各方面的性能都不能够满足当地开采的条件,尤其是在进行破岩的时
候,当掘进过程中岩石层的适应系数超过正常范围时,就会降低开采的效率,而且设备中的一些零部件也会受到磨损。
2
新时期掘进支护技术在复杂地质条件下的有效应用措施
2.1
设置准确的深孔爆破基本参数
田庄煤矿在进行实际开采前,确认深孔爆破具体炮眼深度的过程中,应从以下两方面来进行考量:在炮采炮掘实施爆破环节的机械设
备类型及井下实际巷道断面尺寸、存有的特性。在实施深孔爆破过程中,工程中的深孔钻机直径要合理控制在
90mm~110mm之间,且应
用的钻机型号也要明确,这样就会直接将炮孔直径确定下来。在深孔爆破时,其深孔直径应选取
110mm、140mm及90mm这样的数值范
围。通常情况下,会选择炮眼深度在
2.4m~3m范围作为实际开采中的有效条件。上述田庄煤矿其煤矿孔径约合为110mm,实际孔深为
1.8m
。
2.2
煤矿掘进设备的选取
在田庄煤矿开采过程中,其掘进设备选取的关键在于煤矿下的巷道实际长度。因此在煤矿掘进期间,是选用综掘机还是普掘机都需要
切实依据巷道自身长度的需求及掘进设备自身的特性来进行详细决定。通常来讲,最适用于普掘机进行现场掘进条件的是在不超过
480m长
度的巷道中进行,而综掘机最适合应用在巷道长度不小于
480m条件下来进行。两种掘进设备在实践应用中也有着各自的优势,在此以综掘
机设备为例:综掘机设备在具体应用中可有效缩短施工时间,且应用该设备可很好地满足实际施工要求。在针对综掘机设备型号的选择
上,需与实地的开采情况相结合,如煤岩自身硬度、煤矿下的巷道断面情况及巷道长度等。
2.3
采用后退卧底法的具体应用措施
如果田庄煤矿下的巷道断层出现下移的问题,需要技术人员积极应用后退卧底法来进行掘进支护作业,进而确保施工安全。在进行支
护巷道围岩过程中,如实际巷道断层高度落差值
≤2.5m,而巷道断层顶板处依旧完整且牢固,在这样的情况下,为了确保巷道稳定、坚
固,应加强使用锚网索支护技术来予以有效解决。在具体实施围岩支护作业中,挖掘机需向后位移大约
16m左右。同时需注意的一点是,
如果采矿现场实际土坡坡度同现场掘进机作业工作面上的坡度相比,前者大于后者,这就需要在巷道卧底的设计上,借助一个坡度在不超
过
10°的斜披为巷道卧底,之后再实施后退卧底作业,以此来促使支护设计需求同巷道高度可最大限度地进行融合。
2.4
掘进机开门施工技术分析
为了有效改进煤矿开采中出现的诸多技术性问题,需要相关开采技术人员对传统掘进机技术进行改进,深入研究开门施工技术,并在
实践研究中针对如何有效减缓具体操作中产生的工作阻力进行详细分析,找到了掘进作业中尽可能减少爆破方式的技术。
2.5
临时支护U钢法
田庄煤矿实际开采中,如果煤矿断层落差值相差过大,就会极易促使岩石发生坍塌或破损,导致实际施工存在严重的安全隐患问题。
因此基于上述情况,在对断层实行临时性支护中,积极采用
U型钢架的方式,且要促使U型钢架同锚杆支护进行有效结合,且锚杆支护要留
有一定的倾斜角度。同时,在实际操作中,为了最大限度提升临时支护自身强度,要对围岩实施加固处理。
3
结束语
总之,在田庄煤矿的复杂地质条件下,设计好煤矿掘进支护,严格按照预先设计好的方案进行实施,煤矿掘进支护技术才能得到很好
的应用。加强对支护技术的研究,并提高综合机械化作业在掘进工作的力度,从而不断提高田庄煤矿开采的生产效率。
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