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摘要:以陽(yáng)煤新景礦掘進(jìn)支護(hù)工作為例,敘述了該煤礦的地質(zhì)環(huán)境,分析了復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中煤礦支護(hù)技術(shù)的工作要點(diǎn),探討了穿越斷層的錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)中直接破頂技術(shù)及退后臥底技術(shù)的應(yīng)用。
0引言
通常情況下,煤礦進(jìn)行挖掘操作的場(chǎng)所位于地表以下,現(xiàn)今有非常少量的煤礦屬于露天挖掘。根據(jù)煤礦行業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)現(xiàn)在的煤礦中,4/5以上都屬于地下開(kāi)采,也被稱作是井下開(kāi)采。采用井下開(kāi)采的方式,需在地底開(kāi)挖非常多的作業(yè)通道,才可使采煤作業(yè)更為便利與快速。處于各個(gè)區(qū)域的煤礦的地質(zhì)差異性較大,從而使得地下采礦有一定的困難,采礦作業(yè)的周圍環(huán)境也相對(duì)較差。因此,只有把相關(guān)支護(hù)工序做好,才可保證通道的安全性與質(zhì)量,進(jìn)而可使整個(gè)采煤流程更加便捷與安全。同時(shí),也在很大程度上確保了煤礦挖掘的質(zhì)量。基于此情況,不斷改革與創(chuàng)新采煤挖掘中的支護(hù)手段與技術(shù),可更好地促進(jìn)煤礦掘進(jìn)工作的長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定發(fā)展。
1陽(yáng)煤新景礦的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境介紹
通過(guò)對(duì)陽(yáng)煤新景礦所處復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境分析,探討了位于該煤礦地質(zhì)條件下的支護(hù)技術(shù)應(yīng)用。陽(yáng)煤新景礦已開(kāi)采了近幾十年,屬于相對(duì)老的煤礦,其所在區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,有較多斷層存在,且礦井處的地壓也較大,煤層所處環(huán)境相對(duì)不太穩(wěn)定。同時(shí),煤礦所在區(qū)域的水文環(huán)境也相對(duì)復(fù)雜。
在此煤礦的生產(chǎn)過(guò)程中存在幾個(gè)工作難點(diǎn):
a)在煤礦不斷由淺至深的掘進(jìn)過(guò)程中,使煤層開(kāi)挖處的結(jié)構(gòu)受到損壞。尤其是對(duì)于頂板位置來(lái)說(shuō),其巖性會(huì)出現(xiàn)相對(duì)大的改變,導(dǎo)致拱形圍巖所承受的外部應(yīng)力極大地增加;
b)該煤礦的煤層相對(duì)非常疏松,導(dǎo)致煤層非常易被破碎。所以,通常開(kāi)挖通道過(guò)程中,通道易成型,同時(shí)通道也易發(fā)生形變,在通道頂部已出現(xiàn)較大收縮,使得通道所使用的支護(hù)技術(shù)要相對(duì)復(fù)雜,也使礦井常出現(xiàn)不斷對(duì)其后部通道修繕的問(wèn)題,使煤礦開(kāi)采工作安全性受到影響;
c)由于煤礦所在區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境具有相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu),通道附近的斷層現(xiàn)象及大坡度現(xiàn)象不可避免。同時(shí),該煤礦礦井區(qū)域多數(shù)所涉及的煤層相對(duì)較薄。因此,在對(duì)這些煤層的挖掘過(guò)程中,通道所采取的支護(hù)手段大部分是將半煤巷作為對(duì)象。煤礦開(kāi)采時(shí),就需要相對(duì)較高的開(kāi)采手段及支護(hù)技術(shù)與設(shè)備。所以,如何保障此類型通道的作業(yè)安全性是非常關(guān)鍵的;
d)由于國(guó)內(nèi)較為傳統(tǒng)的作業(yè)方式中所采取的開(kāi)采與支護(hù)技術(shù)相對(duì)陳舊與落后,與現(xiàn)階段世界上較為先進(jìn)的開(kāi)采方式有明顯區(qū)別,其管理工作也未能及時(shí)跟上;
e)所采用的相關(guān)設(shè)備與機(jī)械也相對(duì)落后,也使得此煤礦在開(kāi)采過(guò)程中的生產(chǎn)效率受不小的影響。如果開(kāi)采過(guò)程中遇到硬度系數(shù)較高的一些巖石層,將極大地阻礙整個(gè)作業(yè)流程的效率發(fā)揮。同時(shí),也會(huì)在很大程度上損害相應(yīng)的支護(hù)用裝置。
2復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中煤礦支護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)分析
2.1綜掘機(jī)和普掘機(jī)的選用
通道自身所擁有的長(zhǎng)度,決定了所選用的掘機(jī)類型,而不同掘機(jī)自身的性能也在很大程度上影響到通道所挖掘的具體長(zhǎng)度。如果涉及的通道長(zhǎng)度在300m范圍內(nèi),就應(yīng)選用普掘機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)。如果所涉及的通道長(zhǎng)度在300m以外,就應(yīng)選用綜崛機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)。之所以如此選擇,是依照兩種掘機(jī)的特性,同時(shí)考慮到工藝的便捷性。采用綜崛機(jī)設(shè)備,能明顯地降低施工準(zhǔn)備周期。因此,會(huì)讓挖掘工作更符合實(shí)際要求。在選用綜崛機(jī)的型號(hào)方面,同樣也要非常注意要考慮綜合的條件因素。例如是不是可在通道斷面中使用,同時(shí)也要了解是否適宜該礦的煤與巖石硬度,這樣才可選用最為適宜的機(jī)械設(shè)備,以最大限度地發(fā)揮掘機(jī)的生產(chǎn)效率,降低操作過(guò)程中的磨損率。
2.2截齒的選用
在掘進(jìn)操作過(guò)程中也應(yīng)關(guān)注于截齒的應(yīng)用是否恰當(dāng),尤其是要選用耐磨強(qiáng)度合理的截齒。這是由于選用強(qiáng)度適宜的截齒可使整個(gè)開(kāi)采工作更加迅速,且也可起到保護(hù)截齒、降低設(shè)備損耗的目的。如果遇到巖石硬度超出普氏硬度2的情況,應(yīng)根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況,決定是否采用爆破手段加以解決,切不可一味采用掘進(jìn)進(jìn)行巖石的分割作業(yè),避免出現(xiàn)裝置被破壞的問(wèn)題發(fā)生。
2.3臨時(shí)支護(hù)設(shè)備與技術(shù)
在開(kāi)采過(guò)程中所使用到的掘進(jìn)設(shè)備施工中是對(duì)自身液壓系統(tǒng)的運(yùn)用,如果想要使裝置具有較高的穩(wěn)定性能,那么其液壓裝置要具備較高的穩(wěn)定性。同時(shí),也要關(guān)注整個(gè)設(shè)備在開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)自身閉鎖裝置的性能。在通常情況下,應(yīng)用綜崛機(jī)的液壓裝置可起到臨時(shí)支護(hù)作用,而采用此手段也能在很大程度上保障整個(gè)開(kāi)采流程的安全性。
2.4開(kāi)門轉(zhuǎn)為技術(shù)
通常開(kāi)采作業(yè)流程均會(huì)碰到很多的困難與問(wèn)題,在處理問(wèn)題過(guò)程中對(duì)掘進(jìn)裝置的革新顯得尤為重要。其重點(diǎn)在于革新掘進(jìn)裝置作業(yè)時(shí)的開(kāi)門方式,能有效減少作業(yè)時(shí)的阻力,可顯著減少爆破作業(yè)施工次數(shù)。在煤礦開(kāi)采流程中,如果想要采用掘進(jìn)作業(yè),在其后方一般會(huì)設(shè)置40t左右的運(yùn)輸量,而掘機(jī)與其的距離約為100m。實(shí)際作業(yè)流程中,要預(yù)先進(jìn)行爆破空間處理,這樣才可更好地保障掘機(jī)能更加安全地作業(yè)。
2.5要做好作業(yè)流程的管理
煤礦開(kāi)采過(guò)程中,掘機(jī)作業(yè)時(shí)要科學(xué)地做好相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行及作業(yè)管理工作,建立并完善相應(yīng)管理制度,以更好地確保掘進(jìn)作業(yè)能更加高效、安全、快速、便捷地進(jìn)行。例如,在采用彎皮帶的方式完成煤輸送作業(yè)時(shí),應(yīng)采取相對(duì)較大的角度及相對(duì)較長(zhǎng)的距離實(shí)施作業(yè),也能通過(guò)采取較小角度的拐彎手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。采取上述手段可明顯增加皮帶輸送效率。皮帶設(shè)備的端部會(huì)帶自動(dòng)控制的卸料設(shè)備,此設(shè)備不僅可降低各種原因所帶來(lái)的皮帶損害,同時(shí)也能在很大程度上提升皮帶輸送的安全系數(shù)。所以,按照設(shè)備自身的特點(diǎn)和作業(yè)手段,科學(xué)地制定相應(yīng)管理制度與方法,可更加有效地使掘進(jìn)作業(yè)效率得到提升。另外,相關(guān)設(shè)備要進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的維護(hù)保養(yǎng)工作,讓開(kāi)采工作擁有更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
3穿越斷層的錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)
3.1直接破頂技術(shù)
此技術(shù)指的是利用掘進(jìn)設(shè)備,在挖掘過(guò)程中將斷層頂端位置進(jìn)行破除處理,將相對(duì)穩(wěn)定的頂板作為基層,然后實(shí)施固巖作業(yè)。而采用錨網(wǎng)索進(jìn)行相應(yīng)支護(hù)處理。通常通道頂端處的巖石硬度系數(shù)不超過(guò)5、落差值在2m范圍內(nèi),此時(shí)斷層頂端易發(fā)生破碎問(wèn)題,使得相應(yīng)的支護(hù)工作遇到困難。應(yīng)采取直接破頂方法對(duì)以上問(wèn)題加以處理。另外,如果遇到相對(duì)大的坡度或梯度增加的坡度狀況,也可采用直接破頂方法加以處理。
3.2退后臥底技術(shù)
在所涉及的礦井中,如果斷層頂端巖石相對(duì)較為堅(jiān)固、體性較好,并且起落差距在2.5m范圍之中,可采用支護(hù)手段實(shí)施圍巖作業(yè)。這種情況下掘進(jìn)設(shè)備要采取先后退,再利用臥底的方法往前方推進(jìn)。如此能更好地保護(hù)斷層通道所涉及的相應(yīng)指標(biāo)達(dá)到施工安全規(guī)定。
4結(jié)語(yǔ)
煤礦開(kāi)采的相應(yīng)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)能在很大程度上影響整個(gè)流程的安全性與效率。同時(shí),也在很大程度上決定了煤礦開(kāi)采的質(zhì)量。而如果遇到相對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,煤礦掘進(jìn)作業(yè)就需全面增強(qiáng)機(jī)械化方法的施工力度。同時(shí),也必須做好掘進(jìn)作業(yè)中的相關(guān)支護(hù)工作。只有如此,才可使煤礦開(kāi)采更具有效率,同時(shí)更好地確保施工作業(yè)及人員的安全性。
參考文獻(xiàn):
[1]姜軍.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用解析[J].黑龍江科技信息,2016(4):30.
[2]王亞軍,袁曉軍.煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)方式的應(yīng)用與分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2016(Z1):88-89.
[3]于兆東,馬壽強(qiáng),李海龍.巷道支護(hù)技術(shù)在煤礦井下掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2016(5):69.
作者:梁愛(ài)國(guó) 單位:山西宏廈一建礦建第八項(xiàng)目部
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