杜富生
(华亭煤业集团有限责任公司华亭煤矿,甘肃 平凉 744100)
1 掘进支护技术与煤矿开采的特点煤矿开采工作会受到诸多环境的影响,在这些影响因素中,对煤矿开采工作影响较大的是地质环境因素。如果煤矿所在地区的地质条件较为复杂,那么随着煤矿井深度的不断增加,对周边地质结构的破坏程度也会随之增加,而这就会严重影响煤矿顶板岩性,进而这些矿井围岩需要承受更大的应力,而这就极大地增加了煤炭开采的难度。与此同时,围岩的稳定性也会受到较大的影响,不稳定的围岩会增加开采事故的发生概率,给开采单位造成巨大的经济损失,因此必须要对支护工作进行强化,以此来提高围岩的稳定性。在对煤矿进行掘进的过程中,需要对矿井进行相应的维修工作,而这就极大地提高了工作量。而如果不对矿井进行维护,那么就会降低围岩的稳定性,结构的松软度就会增加,同时围岩的性能在掘进的过程中受应力的影响会大幅度降低,围岩甚至可能会破碎,而这就极大地提高了建设煤矿巷道工作的施工难度,严重影响了煤炭的开采效率[1]。
2 掘进支护技术存在的问题2.1 缺乏安全技术一般情况下,煤矿巷道围岩存在着较低的稳定性与可靠性,同时它还拥有非常复杂的结构,这在很大程度上增加了支护以及掘进工作的施工难度。与此同时,在对煤矿进行掘进的过程中,有可能会出现巷道发生变形或位移的情况,而这就会对煤矿巷道产生极大的损坏,特别是巷道所在的岩层松软度较高时,如果不对巷道进行及时、有力的安全防护工作,那么这些巷道就很难达到实际施工的要求,同时后续的返修工作往往不能够对这一问题进行有效的解决。除此之外,在挖掘想到的过程中,如果围岩岩体上层有水,所承受的压力就会极大增加,想到可能会受这些强大压力的影响,发生变形或膨胀,从而损坏巷道支护结构。地质结构与水文条件同样会对巷道掘进工作产生重大影响,受这两者的影响,巷道的顶层可能会发生脱落,增加顶板处的裂缝,而这就形成了重大的安全隐患,对施工人员的人身安全产生极大的威胁[2]。
2.2 复杂的地质构造煤炭收储地区的地理环境会对煤矿巷道的掘进工作产生直接影响,并且这种影响程度非常大。因此相关施工人员必须对煤炭所处地区的地质结构进行充分地考察,必须要充分地了解和熟悉顶板支护技术,要根据实际情况来对开采工作进行灵活的调整,根据地质结构特点选择最合理的掘进方法。我国地域辽阔,很多煤矿的地质地形往往存在较大的差异,如果这些地质地形有利于掘进工作的进行,那么相关人员就要尽可能地加快巷道掘进工作的施工进度。巷道掘进工作的工作质量同时还会在很大程度上受到地质构造变化的影响,特别是在巷道掘进过程中遇到地质发生断层时,煤岩的厚度就会发生较大的变化,而这就极大地提高了煤矿巷道掘进工作的施工难度,同时会严重降低支护的稳定性,煤矿内的巷道很有可能会发生坍塌,从而造成严重的安全事故[3]。
2.3 不科学的掘进施工技术我国的采矿工作有着较长的历史,在漫长的发展过程中,人们积累了大量煤矿巷道掘进工作的经验。在进行掘进时,人们通常采用钻爆法,而这种掘进方法的掘进速度非常慢,同时他还会极大地影响到岩体的应力。在支付技术方面,人们往往采用锚喷支护,这种支护方法在一定程度上能够对巷道起到稳定与保护的作用,但这种支护方法也存在着明显的弊端,例如施工质量不佳。利用钻爆法对巷道进行掘进时,需要对药量进行严格的控制,这是这种方法的一个难点,如果布置的位置发生错误或是药量控制不当,就会对支护和巷道的质量与安全性造成严重影响,有时甚至可能造成巷道坍塌。
3 支护技术在煤矿掘进工作中的应用3.1 高强支护高强支护在施工过程中拥有诸多优点,并且凭借这些优点在煤矿开采工作中得到了广泛的应用。高强支护技术的特点主要有以下几点:一是实施该技术的过程中能够加固煤炭开采的工作面,进而在很大程度上提高了煤矿巷道的稳定性。二是该支护技术有着非常强的环境适应能力,并且在操作时较为简单,所需花费的成本也较低。三是该支护技术所需要的相关构件较为简单,施工人员对其进行携带时比较方便,并且对这些构件进行组装时也比较容易,不需要繁琐的工序,而这就极大地缩减了工作内容,减少了施工人员的工作负担。四是使用该支护技术,巷道几乎不需要进行后期的维护,这样就能够有效地降低巷道的维护量,从而降低巷道维护成本,提高企业的经济效益。
3.2 锚杆支护采用锚杆支护技术,在掘进时必须要沿着顶板进行,一般情况下施工方式会采取光面爆破。运用该支护技术时,要尽可能地降低煤体的震动,同时还要尽可能地减少对顶板所造成的破坏,要尽可能地提高巷道顶板两帮的平整程度。利用这一技术对巷道进行掘进时,要格外关注以下几个方面。一是在对巷道进行掘进时,要对掘进断面的宽度实时进行观察,要尽可能地避免巷道变形,在对巷道进行布置时,要对煤柱的宽度进行格外关注,要对巷道压力进行分散,不能让压力过度集中。二是每一个巷道都是独一无二的,进行支护施工时,要根据巷道的特征,对各种参数进行相应的调整与优化,同时,还要根据巷道的特征来选择合适的支护形式。
4 支护技术在复杂地质条件下的应用要点4.1 对机械设备的参数进行合理的设置普挖机与综挖机是煤矿巷道掘进工作中所常用到的两种机械设备,在进行掘进工作时要对这两种机械设备格外关注。要严格把控机械设备的应用与操作,在对机器设备进行操作时,要严格按照相关规定进行,操作人员必须规范操作,这样才能够发挥出这些机械设备的真正作用。在使用这些机械设备前,要对煤矿的地质条件进行充分地考察,要充分掌握复杂地质的基本情况,这样才可能知道机械设备可能遇到的一些威胁,同时根据这些复杂地形对相关设备进行调整,让机械设备能够在这些复杂地形中发挥出最大的作用,保证开展工作的顺利进行(如图1 所示)。同样在对机械设备进行操作时,要尽可能地避免对支护产生的影响。除此之外,对普掘机与综挖机的类型还要进行合理选择,尽可能地降低安全隐患。
4.2 临时支护技术如果煤矿的地质条件较为复杂,为了有效进行巷道掘进工作,可以采取相应的临时支护技术。临时支护技术拥有非常强的灵活性,能够适应各种地质条件,并且还能够根据施工情况进行相应的调整。在进行临时支护时,要充分考虑到支护结构的稳定性,提升巷道的安全程度,尽可能的降低安全隐患。同时,进行临时支护时,还要充分考虑到支护的强度,这样才能够为煤炭的开采工作提供安全保障。
5 结语随着生产力的不断发展,我国对煤炭的需求量正在逐年上涨,在这种背景下,我国的煤炭开采规模正在逐渐扩大,而这就极大地增加了煤矿矿井掘进工作面的数量,有关人员要高效做好技术创新工作。