煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究1

煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用為人類(lèi)帶來(lái)了巨大便利，而這一便利也被應(yīng)用在了采礦行業(yè)。煤礦巷道是開(kāi)采過(guò)程中重要的開(kāi)采運(yùn)輸通道，同時(shí)也是保證煤礦開(kāi)采安全及高效的關(guān)鍵。一旦煤礦巷道出現(xiàn)問(wèn)題，那么會(huì)對(duì)整個(gè)煤礦開(kāi)采作業(yè)造成嚴(yán)重影響，輕則影響開(kāi)采作業(yè)的正常進(jìn)行，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失;重則危及作業(yè)者生命安全，造成重大事故。因此加強(qiáng)巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的研究及應(yīng)用具有重要意義。關(guān)鍵詞：煤礦巷道；巷道掘進(jìn)技術(shù)；支護(hù)技術(shù)；意義及應(yīng)用挖掘施工的含義為采礦工程施行的過(guò)程中，計(jì)劃性地挖掘地下巷道，使用科學(xué)有效的施工方法、措施手段將煤層以及四周巖層破碎，促進(jìn)巷道空間的形成，之后再對(duì)它們展開(kāi)一定的支護(hù)工作，保證巷道足夠穩(wěn)定，暢通無(wú)比，方便實(shí)施煤炭業(yè)的開(kāi)發(fā)、運(yùn)輸工程，如果要使采礦的全過(guò)程足夠安全，能在正常情況下施行，應(yīng)將支護(hù)技術(shù)加以運(yùn)用，掌握巷道掘進(jìn)技術(shù)的實(shí)施準(zhǔn)則，按照實(shí)際的施工環(huán)境選擇對(duì)應(yīng)的支護(hù)方式，確保采礦工程的安全性和質(zhì)量性。1煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的作用在煤礦采礦工程施工的過(guò)程中，要有計(jì)劃地對(duì)地下巷道進(jìn)行掘進(jìn)，以形成安全的巷道空間。在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，為了保證人員的安全，也為了保障開(kāi)采運(yùn)輸能夠擁有暢通、穩(wěn)定的路徑，需要對(duì)巷道空間進(jìn)行保護(hù)，這就需要使用支護(hù)技術(shù)。不管是掘進(jìn)還是支護(hù)，其目的是為了保證煤礦巷道的安全與穩(wěn)定，確保采礦作業(yè)能夠高效、穩(wěn)定的正常運(yùn)行，并確保效率的前提下，防止安全事故的產(chǎn)生。由于地下環(huán)境復(fù)雜，一方面巷道中會(huì)有一定的軟巖，可能會(huì)發(fā)生巷道崩坍、破壞等問(wèn)題，需要利用錨桿支護(hù)等支護(hù)技術(shù)來(lái)對(duì)巷道進(jìn)行有效支護(hù)；另一方面，掘進(jìn)必須要依靠合理的掘進(jìn)技術(shù)來(lái)保障掘進(jìn)的效率和質(zhì)量。因此，為了巷道的穩(wěn)定與安全，要合理利用煤礦巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)。2當(dāng)前煤礦巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀在這個(gè)大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)、技術(shù)創(chuàng)新的時(shí)代，我國(guó)在針對(duì)礦井的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了改革，在煤炭開(kāi)采的技術(shù)方面也得到了創(chuàng)新，從以往巖石集中巷的布置方式變成了開(kāi)拓巷道和采準(zhǔn)巷道布置的方式，增加了煤巷在井巷工程中的比例。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，需要永久性的巷道以完成巖層到煤層的過(guò)渡，以便提高掘進(jìn)速度，縮短開(kāi)采周期，提高開(kāi)采效率。我國(guó)巷道多為拱形，而方形巷道的運(yùn)輸效率無(wú)疑高于拱形，因此形狀的轉(zhuǎn)變也是其中一步；在巷道挖掘中多采用的是單巷道，這樣給通風(fēng)以及積水問(wèn)題的處理帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，因此在挖掘過(guò)程中已經(jīng)從單巷道變成了多巷道。當(dāng)前，由于巖層的關(guān)系，巷道將受到各種應(yīng)力的擠壓，為了防止巷道崩坍、破壞等問(wèn)題，需要做好相應(yīng)的支護(hù)預(yù)留以及支護(hù)技術(shù)的選擇。3巷道掘進(jìn)的施工措施在現(xiàn)有階段，巷道錨桿支護(hù)具有良好的系統(tǒng)性，包括支護(hù)方案的設(shè)計(jì)、地形勘察、機(jī)械材料的選擇、作業(yè)質(zhì)量的評(píng)估等方面，勘察地形時(shí)應(yīng)將圍巖的強(qiáng)度、應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等加以結(jié)合在進(jìn)行勘測(cè)，獲得對(duì)應(yīng)礦區(qū)的圍巖強(qiáng)度、應(yīng)力大小、結(jié)構(gòu)性能等數(shù)據(jù)，使巷道支護(hù)有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)作支撐。針對(duì)勘察的結(jié)果，應(yīng)按照實(shí)際的地質(zhì)情況設(shè)計(jì)不同的科學(xué)工作方案；將圍巖結(jié)構(gòu)性質(zhì)、作業(yè)設(shè)施、支護(hù)材料進(jìn)行有效率的管理，保證施工全過(guò)程的順利進(jìn)行。在工程巷道施工掘進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行針眼爆破工作，按照巷道的規(guī)劃設(shè)計(jì)，做好施工準(zhǔn)備活動(dòng)，運(yùn)用盡可能多的電鉆裝置進(jìn)行施工作業(yè)，著重分析運(yùn)用的施工技術(shù)，使炮眼在合理的深度挖掘前進(jìn)，煤電鉆的運(yùn)用可確保煤層的深度、炮眼的距離在合適的范圍內(nèi)，從施工人員的角度來(lái)說(shuō)，初期應(yīng)把炮眼的距離設(shè)置得足夠合理，結(jié)合實(shí)際情況確定炮眼的位置，從根本上保證炮眼的位置足夠精準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上才能落實(shí)相關(guān)規(guī)定。巖巷道、媒巖層具有相同的特性，因此它們都使用單向槽的方式進(jìn)行挖掘工作，針對(duì)挖掘過(guò)程中炮眼較深這一問(wèn)題，應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)看挖掘的整個(gè)過(guò)程。在炮眼斷面較小的情況下，通常使用復(fù)合型掏槽掘進(jìn)的方式，如果炮眼在軟煤層，則需要相關(guān)的施工者進(jìn)行設(shè)置，掏槽個(gè)數(shù)設(shè)置為三個(gè)，傾斜角設(shè)置在六十至九十之間；如果軟煤層斷面不大，此時(shí)炮眼的設(shè)置是沒(méi)有作用力的，鉆眼爆破實(shí)施正常，資源開(kāi)采正常的情況下應(yīng)將裝煤工作順利完成，裝煤工作既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，施工時(shí)需要借助裝煤機(jī)完成工作，這種裝煤機(jī)具有良好的持續(xù)性、高效性以及靈活性，應(yīng)在斷面運(yùn)輸?shù)那闆r下加以運(yùn)用。4采礦工程巷道支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵4.1掌握臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的目的在于滿足采礦工程巷道掘進(jìn)工作因臨時(shí)特殊情況而實(shí)行的支護(hù)任務(wù)，要使臨時(shí)支護(hù)的質(zhì)量有所保障，應(yīng)明確使用的支護(hù)材料。支護(hù)材料的差異性使得各自的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)也各有千秋，使用材料足夠科學(xué)合理，臨時(shí)支護(hù)的質(zhì)量才能得到保證，譬如，臨時(shí)支護(hù)中使用木支架可以降低質(zhì)量，使加工更加容易，安裝更加簡(jiǎn)便，但是木支架具有較差的強(qiáng)度、防護(hù)性能；而金屬材質(zhì)的拆裝迅速，強(qiáng)度較高，可重復(fù)進(jìn)行使用，但是它也有一個(gè)缺點(diǎn)就是成本更高，從以上事例可知，支護(hù)材料的選擇應(yīng)綜合安全性能、經(jīng)濟(jì)性能以及實(shí)施性能三方面進(jìn)行考慮，與此同時(shí)，臨時(shí)支護(hù)工作中的支護(hù)細(xì)節(jié)要一一確認(rèn)，施工者應(yīng)遵循支護(hù)的規(guī)章制度、流程完成作業(yè)，尤其是檢查支護(hù)質(zhì)量方面，不能將受損的支護(hù)材料應(yīng)用于施工工程中。4.2掌握永久支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵4.2.1錨桿支護(hù)技術(shù)巷道永久支護(hù)中使用錨桿技術(shù)確保施工質(zhì)量的同時(shí)，還要注意以下幾點(diǎn)：第一，計(jì)算并分析錨桿桿體抗拉、抗剪性能，確保錨桿性能與要求一一對(duì)應(yīng)；第二，根據(jù)巷道種類(lèi)和支護(hù)要求的不同，確定最合適的錨桿長(zhǎng)度，為避免托板產(chǎn)生形變，產(chǎn)生事故，可增大托板的厚度，使托板的抗形變力增強(qiáng)；第三，使用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方法，將存在的問(wèn)題改正，提高錨桿支護(hù)的質(zhì)量。4.2.2礦用支護(hù)型鋼巷道斷面中使用礦用支護(hù)型鋼具有較高的韌性、抗壓性，在很多地方加以運(yùn)用，挖掘煤礦井下巷道時(shí)需要支護(hù)架承擔(dān)負(fù)載力以及推動(dòng)力，在使用后應(yīng)綜合分析負(fù)載力、截面抵抗矩的數(shù)值大小，確保兩者足夠接近，以此提升支護(hù)架的應(yīng)用力。4.2.3混凝土支護(hù)技術(shù)將噴射的混凝土制作混凝土支架的方法稱為混凝土支護(hù)技術(shù)，結(jié)合錨桿支護(hù)技術(shù)可顯著提升圍巖的固定性，但要注意以下幾個(gè)方面：第一，混凝土噴射裝備布置足夠合理，它決定了支護(hù)工作的質(zhì)量；第二，遵循相關(guān)流程完成作業(yè)，保證每一個(gè)細(xì)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)性。4.2.4支架的可收縮性支架的塑性形變影響著它的負(fù)載力，因此實(shí)際進(jìn)行操作的過(guò)程中，通常來(lái)說(shuō)煤礦巷道的承載能力接近極限承載力，為確保其工作狀態(tài)的良好性，應(yīng)測(cè)量極限值，縮小實(shí)際承載力和極限力的差距，保證支架在最好的狀態(tài)下進(jìn)行工作。4.2.5預(yù)制鋼筋混凝土支護(hù)技術(shù)使用這一技術(shù)的支架具有較高的強(qiáng)度，且成本不高，但是自身的重量較大，缺乏伸縮能力，因此運(yùn)用于巷道支護(hù)的前探梁中。5結(jié)語(yǔ)在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，礦產(chǎn)開(kāi)采技術(shù)的高低與安全性能夠綜合體現(xiàn)出一個(gè)國(guó)家的發(fā)展水平，因此，為了保證礦產(chǎn)資源連續(xù)開(kāi)采的高效、安