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复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用分析

点击数: 2021-01-31 21:54 作者:www.shblunwen.com 来源:未知

关键词:复杂,地质,条件下,煤矿,掘进,支护,技术,应用,分析,复杂
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用分析
摘要:在经济发展的同时也加大了对于能源的消耗,其中最为的突出就是社会各方面对煤炭需求的不断上涨。然而在具体开发过程当中,因为过度的开采而造成其地质条件相对较为复杂。在复杂地质条件下来开采煤矿,安全隐患较大。在此背景下,本文主要就煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用进行了简要的分析,还希望可以为我国煤矿的安全开采提供相应的借鉴和参考。
关键词:复杂地质;煤矿掘进;支护技术
引言
    通常情况下在开采过程当中煤矿环境都较为复杂,从而造成在实际开采的时候难免会受到各方面的影响,对煤矿开采的安全性构成了严重的威胁。而在在地质较为复杂的情况下,要想从根本上确保开采同分和煤炭的运输就必须要进行大量巷道的挖掘,,所以将掘进支护技术应用到地质较为复杂的煤矿开采工作当中具有较大的意义。现阶段,在我国掘进支护技术当中主要以巷道支护技术的应用较多。最初的时候该技术所采用的支护材料为木料,后来发展成了钢材,直到现在逐渐演变成为了锚杆支护。近些年来我国在锚杆支护技术方面的研究取得了一定的进展,其强度和预应力都得到了很大的改善,经过大量实践表明,该技术可以使巷道岩层的强度和聚集力得到有效提升,同时有效降低坍塌情况的产生。
1煤矿掘进支护技术应用现状
 在实际开采过程当中,之所以会发生安全事故主要就是因为巷道坍塌而导致的。进行煤矿开采的时候,巷道位于矿井的底部,其排水和通风等效果都良好,具有运输煤炭的作用。所以在工作的时候要想有效确保巷道的安全,除了要对开采率进行有效控制之外,还要做好作业人员的安全管理工作。但是在当前的发展中,随着煤矿开采设备技术的提高,煤矿的掘进难度日益增大,巷道的安全性更是愈加糟糕,在此基础上,为确保巷道的安全使用需要提高煤矿掘进支护技术。在当前的巷道中,支护技术主要是对巷道整体的支撑,在我国的煤矿中已经有多年的应用经验,随着技术的提高,支护技术的相关设备得到了有效提高。作为现阶段应用最为广泛的支护方式之一锚杆支护在提升巷道整体强度方面具有一定的优势,从而可以对其中的安全隐患做到有效预防。
2复杂地质条件下煤矿掘进的难点分析
   
2.1薄煤层开采的安全隐患
就我国煤矿的分布情况而言,在部分地区当中分布了大量的薄煤层。在对其进行挖掘的时候主要采用的是巷道回采的措施,在进行掘进支护的时候尤其需要需要注意煤巷和半煤岩巷的操作。尤其是对半煤巷进行掘进的过程当中,在选择掘进支护设备和技术的时候要求较高。然而其主要的基础就是必须要确保半煤岩巷的安全。
 2.2巷道前掘后修工作量大
在地质较为复杂的情况下采用掘进支护的方式来进行煤矿开采难免会有问题产生,并且采用前掘后修的方式来进行出现问题的几率将会更高,其中主要以顶板松动和底板松软的现象最为明显,长此以往难免会产生破碎的现象,从而严重影响巷道的成型,同时还会导致工期拖延。在掘进的时候巷道顶板会出现收缩的情况,从而巷道变形情况的发生几率也会有效提高。
2.3煤层地质结构遭到破坏
矿井越深的话,其地质条件的复杂程度也会跟着上升,煤层地质结构受到破坏的几率也会有所提升,严重的还会造成煤层顶板岩性的变化,其围岩应力也会有所提升。再者围岩比较容易出现断裂的情况,如此以来对于支护工作的要求也会更高,同时煤矿开采工作当中所存在的安全隐患也会更大。
3复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用
    3.1复杂地质条件下煤矿掘进支护作业应用
3.1.1合理选用掘进作业设备
目前,在我们的煤矿开采工作当中主要有综合性以及普通性两种掘进设备,在具体应用的时候主要是与巷道的实际长度等来进行选择的。通常情况下,普通的掘进机主要是用于不超过三百米的巷道当中,而如果巷道的长度超过了三百米的话就必须要采用综合性的掘进机。再者为了确保作业效率的有效提升,必须要根据巷道的具体结构以及煤岩的硬度等来选择适合的设备型号。
3.1.2截齿的选择
在应用掘进技术之前,必须要进行截齿的选择。在此过程当中必须要做到以下两点:其一就是要确保所选择的截齿具有较高的强度和耐磨性,如此以来就能够使掘进速率得到有效提升,同时还能够降低掘进系统的磨损情况。其二,如果岩区的岩石硬度较大的话,为了尽可能的延长掘进机的使用寿命,可以采用爆破的方式来进行。
3.1.3临时支护技术
对综合性掘进机进行使用的时候,借助其自身所具备的液压系统对巷道形成临时性的支护,可以有效确保掘进工作的稳定性和安全性,通过实践表明,其效果良好。再者,在具体使用阶段,必须要做好检查好设备系统,进而确保其运行的稳定性。
3.2复杂地质条件下穿越断层锚网的支护技术应用
3.2.1直接破顶法应用
在作业当中通过对掘进机的应用采用直接冲击的方式来爆破巷道顶部的断层,保留稳定的顶板围岩,之后通过锚网索对顶板围岩进行支护。就顶板围岩来讲,如果其实际硬度系数小于5又或者是之间的落差不超过2cm的话,就说明岩石较为脆弱,在施工的时候回产生碎裂的现象,在掘进支护的时候无法对其进行有效应用。再者,在具体掘进支护工作当中难免会产生相应的高度差,基于此,可以对直接破顶法进行使用。
3.2.2应用后退卧底的支护技术
在掘进支护的时候或许会出现巷道断层下移的情况,要想对该问题进行有效处理,可以采用后退卧底的支护方式来进行。如果巷道断层的落差小于2.5m的时候,假如其顶板强度和相关安全标准相符的话,为了保证巷道的强度可以采用锚网索技术来支护其围岩。在支护过程中,掘进机必须要后退约15米左右。假如掘进作业面的坡度小于土坡坡度的话,则其卧底可以采用小于 12°的载坡。通过采用后退卧底方式来确保下巷道的高度能达到支护的技术标准。当煤矿在掘进方向上的断层发育造成煤层出现下移的情况时,可以采取后退卧底的方式来过断层。这样在将卧底推进到断层处时,其顶部则到达断层上盘的顶板煤层,此时应利用锚杆支护方式对断层的顶板进行支护。图 1为采用后退卧底方式过断层示意图。
 
 
图 1 采用后退卧底方式过断层
虽然后退卧底的支护技术可以从根本上确保围岩结构的稳定性,使支护效果达到最佳,然而该支护方式的工作强度较大,因为巷道的高度有所增加,从而大大增加了作业量。
结束语
我国市场经济的不断发展,在一定程度上加大了对煤炭资源的消耗。而煤炭企业为了确保其产量,不断加深开采深度,有效甚至还将掘进作业推进到了复杂地质区域,这从根本上增加了煤矿开发工作安全事故的发生几率。所以在开采过程中,煤矿企业必须要对其地质条件有一个充分认识和掌握,做好支护工作,有效确保巷道安全、稳定性,有效降低安全事故的发生几率,促进煤炭行业的健康可持续发展。
参考文献
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