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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:7415
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-03-24 16:24:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用分析

2020-04-07 11:51:02 工程地质学 张明玉,高龙,杨继军
资料简介

摘要: 对于煤矿的开采工作来说,施工地质条件复杂是其中最为明显的一个特点,因此,导致煤矿开采工作中存在着一系列的安全隐患。通常情况下而言,对于比较复杂的地质环境,需要完成大量的巷道开采工作,便于保障煤炭通风以及运输工作的顺利实施。通过分析煤矿掘进支护技术可以发现,通过对该项技术进行多次改进,现在锚杆支护技术的使用最为广泛,该项技术的运用不仅强化了巷道围岩的聚集力以及强度,同时还降低了出现坍塌故障的几率。

煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用分析

张明玉 高龙 杨继军

枣矿矿业集团高庄煤业有限公司 山东省济宁市 277600

摘要:对于煤矿的开采工作来说,施工地质条件复杂是其中最为明显的一个特点,因此,导致煤矿开采工作中存在着一系列的安全隐患。通常情况下而言,对于比较复杂的地质环境,需要完成大量的巷道开采工作,便于保障煤炭通风以及运输工作的顺利实施。通过分析煤矿掘进支护技术可以发现,通过对该项技术进行多次改进,现在锚杆支护技术的使用最为广泛,该项技术的运用不仅强化了巷道围岩的聚集力以及强度,同时还降低了出现坍塌故障的几率。

关键词:煤矿掘进;支护技术;复杂地质;应用分析

引言

从当前国内煤矿生产情况来看,多数煤矿已经进入到深部开采阶段,在深部开采的过程中,其相对于浅部开采出现了较大的不同,特别是随着巷道埋深的增加,整体的地应力更为复杂,给煤矿支护效果提出了更高的要求,因此,对复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用进行分析有着较为重要的意义。

1煤矿掘进支护技术的应用意义

安全问题无论在什么时候都是一个不可忽略的问题,当然像煤矿企业这种高风险的工作,安全更是需要时时刻刻谨记在心。煤矿企业直接影响我国的国民经济,所以政府部门对此也是重点关注。面对有可能出现的安全事故要加强防范,因为一旦出现安全事故,不仅会对人们的生命安全造成威胁,还会给煤炭企业造成一定的经济损失。这也变相的要求我们,在煤炭开采时要多加注意。首先,为保证煤炭开采过程能够顺利进行,在矿井底部设置时要安全、可靠,确保排水、通风正常;其次,在开采过程中随着开采深度的增加,难度也越来越大,要采用科学、合理的煤矿支护技术,这样既可以保证巷道的安全性,又可以支撑整个巷道,达到最终的目的。目前煤矿企业普遍使用的支护技术就是掘进支护,而且也得到了很多业界的认可,且在煤矿企业中的运用也比较高。在一定程度上减少了安全事故的发生,对我国煤炭企业的发展起到了至关重要的作用,尤其是在煤矿开采方面。

2复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的难题

2.1 地质情况较为复杂

在煤矿资源开采的过程中,开采历史较长的矿区往往被煤炭开采企业优先进行开采,这样可以保证开采出的煤矿质量,也可以保证企业自身的开采效率和经济效益。然而,资源体量较大、开采历史较长的矿区往往代表着地质条件的复杂,这种复杂一方面是先天的,另一方面是多年开采导致的断层,这使得煤矿的开采难度进一步增加。

2.2煤炭掘进的技术复杂

整体煤炭掘进开采的技术要求较为复杂,对于现场作业的控制较为严谨。尤其是在面对复杂地貌的时候,需要使用煤炭开采技术对其进行处理,以避免作业过程中各种事故的发生。

2.3巷道断面上存在的问题

运用掘进技术在对煤炭资源进行开采的时候,对断面以及巷道的大小都有着严格的要求。对于断面而言,断面和利用率之间的关系密切。通常情况下,煤矿工程中的断面结构以矩形的形状呈现,为保障掘进工作的安全顺利实施奠定了良好的基础,并且在强化煤矿开采速度方面也发挥出了非常关键的作用。煤矿巷道的大小直接决定着煤矿开采工作效率的高低,在确保巷道掘进工作安全实施的前提下,可以让巷道保持在大断面的状态,在此基础之上,巷道掘进工作的开展,也能够用到一些大型的机械设备,从而为确保煤矿巷道开采工作的安全性以及稳定性提供良好的保障,从而强化煤矿看到开采工作的质量以及提升开采效率。

3复杂地质条件下煤炭开采掘进支护技术的应用

3.1选择掘进设备

进行复杂地貌下的煤炭开采,首先需要选择适宜的掘进设备来保障整个掘进作业的顺利进行。通过巷道的长度来选择煤炭掘进开采中的掘进设备,能够大大提升掘进设备的使用效率。一般来讲,掘进设备主要有2种。一种是普通型的掘进机,其主要适用于巷道长度小于300m的情况。另一种是综合性的掘进机,主要适用于整体巷道长度高于300m的情况。使用综合性的掘进设备,能够大幅度减少和降低掘进作业的准备时间,从而提升整体煤炭开采掘进的效率。不过,掘进机的最终使用,需要考虑整体煤炭开采过程中巷道的长度,以此来更好的发挥两种决定设备的优势。

3.2选择合适的综掘机截齿

对于综掘机而言,技术人员除了根据巷道实际情况选择合适的机型外,还需要对截齿进行选择。综掘机截齿是与巷道岩层接触最多的部分,它所接触的岩层强度必须在自身切割能力范围之内,否则,切割行为会对综掘机截齿造成严重的磨损和破坏。技术人员需要做的是,首先,根据岩层的强度选择对应的综掘机截齿;其次,在岩层强度大于综掘机截齿切割强度的情况下,要选择更换截齿型号或改用爆破作业。这样的方式才能够保证综掘机截齿的使用效率和使用寿命,保证巷道掘进的质量和效率,也为煤矿开发掘进的安全奠定了基础。

3.3临时锚杆支护工艺的科学运用

在复杂环境下进行煤矿开采工作,会面对很大的挑战,比如:复杂地形中可能会出现断层现象,这种问题轻者导致断层破裂,重者发生倒塌事故,严重威胁施工人员的生命安全。为避免这种情况的发生,在处理巷道问题时,需要借助一种技术—U型钢,它可以保证巷道的临时加固技术,但是它只能应对一些临时性的问题,对于长久性的支护,还需要和锚杆支护技术相配合使用,确保在施工过程中安全性。

3.4使用物理实验的方式选择更为合理的支护方案

物理实验相对于软件模拟在一定程度上更有针对性,取得的效果也更好,特别是其可能更为直观地掌握到巷道整体的变形情况。在具体实施的过程中,需要通过相似材料模式计算的方式,按照具体的地层结构,设定出对应比例的相似模拟情况,然后对巷道进行开挖,巷道开挖后,按照对应的巷道埋深,设定出具体的施加压力,实现对巷道变形情况的直观判断,为现场施工提供出更为科学的参考参数。

3.5退后卧底技术的应用

退后卧底技术是煤矿开采巷道掘进施工中的常见支护技术,一般用于顶板之间绝对落差<2.5m、结构完整、围岩稳定性良好的巷道掘进之中。退后卧底技术的应用主要针对巷道的围岩,在进行支护工作的同时,需要掘进设备先退后、后卧底,这样情况下进行的掘进施工,能够有效保证巷道围岩的稳定性,保证巷道掘进的质量和安全。

3.6安全管理体系的建立

在煤炭开采掘进支护过程中,安全是非常关键的一方面。要保证煤炭开采掘进支护技术的科学运用,就需要对煤炭开采过程中的支护技术和重点工序进行严格控制。要严格依据相关的工艺要求来强化煤炭开采支护技术的运用,并且做好煤炭开采管理工作,在检查的时候也需要严格依据相关的标准来进行,每一道煤炭开采工序都不能够违背设计图纸的要求。技术交底是煤炭开采管理过程中不可或缺的组成部分之一,是煤炭开采管理程序中必不可少的一个程序。

结束语

为了提升煤炭开采的产量,强化复杂地质条件下掘进支护技术的合理运用,对其技术进行不断创新运用是当前的重点。伴随着复杂地质条件下煤炭开采的独特性,需要从支护技术的角度,不断构建掘进支护技术利用体系,以促进我国煤炭开采行业的有力发展。

参考文献

[1]郭敏.浅谈煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用[J].石化技术,2020,27(01):171-172.

[2]窦守杰.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(21):191-192.

[3]董俊超.复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用[J].科技风,2019(15):104.

[4]朱俊.煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用[J].能源与节能,2018(06):189-190.

[5]尉乐.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].能源与节能,2018(06):103-104+112.