采矿工程巷道掘进和支护要点
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采矿工程巷道掘进和支护要点
摘要:在煤矿采矿工程项目的建设活动中,按照计划和设计要求展开掘进工程的建设,要采取有效的措施进行施工,制定合理的支护方案。加强对支护处理工序的把握,确保煤矿采矿工程项目的安全性,提高煤矿采矿工程项目的建造质量和施工效益。
关键词:煤矿;采矿工程;巷道;掘进;支护技术
引言
巷道作为开采煤炭资源的关键运输通道,巷道掘进和支护质量与煤矿采矿工程的安全性与稳定性息息相关,同时还影响着煤炭资源的开采效率。巷道出现质量问题,将不利于后续工作的顺利开展,严重时还会威胁生命财产安全。由此可见,在煤矿采矿工程中,做好巷道掘进与支护工作意义重大。
1采矿工程巷道特点
对于采矿工程巷道,可以将其特点整理为以下几点:第一,存在瓦斯爆炸风险。采矿工程巷道主要设置在煤层附近区域,煤层中如果存在瓦斯气体,具有一定的瓦斯爆炸安全风险。同时,已经废弃的旧矿井,也有可能会出现水害问题,影响巷道的正常使用。在开展采矿作业前,需要做好瓦斯检查、探水工作,避免因瓦斯气体或采空区积水,增加采矿人员人身安全风险。第二,为提升采矿工程效率,巷道会穿过一些强度偏弱的煤层、岩层,以此提升掘进效率。可是这部分强度偏弱的煤层、岩层没有更强的稳定性,容易受到后续采矿作业的影响,需要选择合适的掘进和支护方法,确保采矿工程的安全性。第三,巷道和井口拥有较长间距,采矿工作面数量多,布设较为分散,需要更复杂的通风设计,满足巷道通风、瓦斯排除需求。第四,巷道遵循随掘随采工作原则,实际投入应用的时间偏短,大多巷道应用时间仅有1个月或2个月,最长不超过1年,这就需要选择较大变形量,可以重复应用的支护方式,做好参数设置工作。
2采矿工程巷道掘进和支护要点
2.1矿井开采中的巷道施工要领
在掘进过程中,必须从方案的设计、地质调查、选材、配套技术等方面入手,落实全程技术监督制度,对工程项目的具体情况进行综合分析,根据相关资料实
行规范的掘进控制措施,确保施工作业的规范化。第一,地质勘查。技术人员要
根据项目的具体要求,对勘查程序进行细化,对应力围岩强度、应力大小、结构
性能等进行详细的记录,并根据所收集的资料建立数据模型,确保数据的准确性。第二,制订方案。对工程地质条件进行综合分析后,要根据实际情况,选用更好
的办法。例如,大断面的连续开挖一般使用专门的掘进设备,采用连续式或间断
式的运输方式,适用于基础稳固的施工环境。如果采用综合机械化挖掘,必须配
备掘进、机电、运输、防尘等设备,为保证工程的顺利进行,还应针对不同的工
程特点选用适当的挖掘机。第三,对施工设备、支护材料等进行科学管理,不仅
可以加快施工速度,而且还可以保证施工进度,保证巷道规划和设计工作的合理性。比如,要想与钻眼爆破结合,就必须把炮眼控制在合适的深度,用煤电钻保
证优化炮眼的深度和距离。第四,为确保矿井开采作业的合理、安全,必须采用
通风、降尘技术,确保正常开采。一般情况下,矿井的掘进工程会安装机械通风
设备,针对不同的场地环境、地质条件进行操作,并根据不同的施工条件制订作
业流程。另外,施工单位要保证通风系统的品质检验和故障诊断,并指定专门人
员进行维护,以防止因操作不当而影响整个项目的安全。
2.2巷道掘进技术
煤矿巷道掘进中涵盖了多道工序,例如破落工序和装运工序,均是决定煤矿
巷道掘进工程成果的重要部分,作为煤矿巷道技术应用中的基础,我国的煤矿巷
道掘进技术中涵盖了多巷道掘进技术、综合机械化掘进技术、交叉换位掘进技术。其中综合机械化掘进技术中应用到了多种机械设备,是一种多设备协作掘进的传
统手段,适用的范围广泛,在全岩巷掘进、半煤岩巷道掘进和煤巷掘进中,适用
性较强。综合机械化掘进技术的发展已经经历了较长的一段时期,行业内人们积
累了丰富的技术经验,占据着绝对的技术优势,多巷道掘进技术和交叉换位巷道
技术是新兴技术,在掘进工序和支护工序中,是必备的技术手段。交叉换位掘进
技术中,应用到了采煤机设备和锚杆钻车设备,具有先进的技术应用优势。近些
年来在我国的采矿工程项目施工中,利用钻爆法施工的形式,按照先打眼、后放
炮的工具进行。掘进施工常用的钻爆法为气腿式凿岩机作业钻爆,该方式的钻爆
作业规模大,范围广泛,适用性强,按照常规的钻爆施工模式,不同类型的环境
中均可以发挥出掘进作业的优势,适用性强,制定稳定、成熟、可行的施工方案。虽然我国利用该方式,已经积累了丰富的经验,技术水平有所提高,但是由于常
规的钻爆法,存在掘进速度慢、工序复杂的问题,对岩石的稳定性不利,有引发
自然灾害的风险,因此该方式即使成本低、操作便捷,也逐渐退出了人们的视线。
2.3加强设备和材料的管理
在煤矿采矿工程巷道的掘进生产中,针对应用到生产作业中的设备设施和支
护材料,要进行科学的管理,确保掘进生产的效率,同时要保证各项施工活动的
规范性,维持施工进度合理性。在巷道规划设计环节,有必要结合煤矿采矿工程
的建设需求,针对有关的作业设施和支护材料进行科学的管理、合理的利用,配
合使用针眼爆破技术的过程中,有必要针对炮眼的深度进行合理控制,保证符合
规范要求,保证炮眼距离在一定的规范范围内,确保煤电钻生产达到一定的深度
标准要求。针对作业设施和支护材料加强管理,考虑到掘进生产中要保证安全性
和高效性,利用到了降尘技术、通风技术,因此针对其中应用到的机械通风机设
备要加强规范化管理。煤矿巷道掘进施工项目中,结合施工环境条件、地质条件
的不同,配备的设备设施也各有不同,针对机械设备进行管理时,要根据对施工
环境和施工条件的分析,加强对操作流程规范性的把握,制定合理的管理方案,
保证通风装置可以发挥出有效的功能。定期进行故障排查、质量检测,由专人进
行对通风装置和设备的运行维护和管理,防范运行不当风险,确保整个煤矿采矿
工程项目的生产安全性和有效性。
2.4锚杆支护
使用煤矿掘进工艺进行施工作业的过程中,锚杆支护是最常见的支护技术,
该技术不仅具有良好的支护效果,还能提高巷道围岩结构的承载能力,具有稳定
性高、适用性强的特点。由此可见,锚杆支护技术的应用具有重要意义,其应用
范围也在逐步拓展。锚杆支护技术可以与注浆加固支护技术联合使用,通过锚杆