对地质环境不达标的企业说 不
张春頔
[摘 要]随着经济的不断发展,煤矿不再是独立的个体,领域的发展有着不容忽视的作用。我国对煤矿的需求量逐渐增大,煤矿的开采难度也逐渐增大,煤矿开采的强度、深度要求都更高,而煤矿的地质相当复杂,为确保采煤时人员的安全,掘进支护技术相当重要,文章结合福建煤矿的特点,提出了采煤时的一些问题以及采煤掘进支护技术的应用。
[关键词]复杂地质条件;煤矿掘进;支护技术; 应用探讨
中图分类号:TU963 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0049-01
在进行综合采煤技术分析的过程中,利用锚网、炮采、等进行支护以及对采煤工艺技术进行改进,可以提高矿井掘进的效率。论文以某地质条件较为复杂的地区为例,对煤矿掘进支护技术的应用进行了分析研究。
1 该煤矿掘进地区的地质条件
(1)该地区的地质条件该煤矿掘进区是拥有上百年历史的煤矿老矿区,但是断层多、矿井地压过大,煤层内地质赋存条件不稳定,且该区拥有十分复杂的水文地质条件,因此,该矿区是一个典型的深部矿井、高应力的软岩矿区。
(2)煤矿掘进的技术难点。该矿区在煤矿开采过程中主要存在以下几点困难:第一,伴随着矿井开采深度的不断推进,矿区的各个煤层的顶板岩性的变化较为明显,起拱围岩的应力升高趋势明显;第二,该地区矿井的顶底板以及煤层松软,容易破碎,在进行巷道掘进过程中,较难成形,且变形较为明显,巷道顶底板以及两帮发生了较大程度的收缩,因为变形的速度较快,因此该巷道进行支护的难度较大,开采中容易出现“前掘后修”的问题,若掘进中底板发生松软,又易引起卧机;第三,由于地质条件构造多、十分复杂,因此巷道的断层也多,有大坡度的巷道也多;第四,该矿区的矿井中。薄煤层的煤矿储量在总储量中所占比例较大,因此在对薄煤层进行开采时,巷道回采掘进支护主要以半煤岩巷或者煤巷为重点,在对半煤岩巷进行掘进时,对掘进技术以及掘进支护设备的要求较高,所以保证半煤岩巷的快速掘进成了保证该矿区煤矿正常开采的关键所在;第五,由于我国长期采用的是传统的掘进支护技术,未能完全与世界先进的机械化掘进技术结合,在管理和技术上都存在较大的难度;第六,该矿区的现有煤矿掘进设备的破岩能力较差,若遇到半煤岩巷中的岩石层中硬度系数超过5的岩石时,矿井的截割速度就会慢下来,对设备本身的截齿以及截割头等零件容易产生磨损,损害了掘进设备另外在对巷道进行掘进支护时,设备也容易产生磨损。
2 复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用
(1)机械设备的选择。在对于设备的选择上要结合施工过程中巷道的长度来进行的,这样煤矿企业首先是考虑到的因素。针对煤巷的长度与机械设备能力的高低来进行选择一些普掘机等,这样才能够提高整体的工作效率与质量。一般情况下在300m以下的巷道是应该要选择普掘机,在300m以外的巷道下采用综掘机,这都是与施工工艺、设备整体特征有着很大的联系,采用综掘机是能够降低时间的使用。采用哪一种设备主要是由该种设备是否适合施工的条件,只有适合施工的条件才能够提高整体的工作效率。另外,工作人员还应该要针对施工的具体情况来进行分析,仔细观察每一个过程需要使用的设备,在不同环境中运用综掘机的区别。
(2)截齿的选择。在煤矿开采中使用合理的截齿也是其中一个比较关键性的环节。其中,截齿的耐磨性是其整体使用度的一个标准。只有当截齿整体具有较高的强度,这样在施工过程中才能够降低其磨损性,在一定的程度上有利于降低成本的使用,进而提高煤矿开采的质量与进度。在面临比较复杂的地质条件情况下,岩石的硬度是比较高的,这样就会导致综掘机设备性能是没有适应在其中,为了能够保证设备的安全性是需要对其作出爆破处理,而不是采用机械对岩石切割的方法。
(3)临时支护技术。对于综掘机来说其主要就是通过液压来对其系统进行运行的,在具体的施工中就会对系统是否稳定来进行综合考虑。一般情况下,临时支护的配置在一定的程度上对于液压锁是能够起到一定非常理想的效果,進而使得掘进支护起到其应有的作用。
3 穿越断层锚网支护技术
(1)直接破顶法。该种方法一般就是运用掘进机来对断层顶部直接地进行冲击,性能比较稳定的顶板围岩是需要留下来的,之后就可以运用锚网来对其进行支护。顶板岩石其硬度若是在5m以下落差也没有达到2m,就说明该种岩石是比较脆弱的,在实际施工中非常容易发生碎裂,这样也就没有办法进行掘进支护。另外,在地下煤矿开采中是有着很大的坡度,就可以采用直接破顶法支护。
(2)后退卧底法。在实际掘进中,若是巷道中的断层存在一定的下移的问题,为了能够保证其安全,在支护中可以采用后退卧底的方法。在巷道断层中的落差高度小于等于2.5m的时候,断层若是仍然坚固时,就能够采用锚网的方式进行支护,这样在一定的程度上能够提高巷道的稳定性。通常情况下,对围岩进行支护的时候是需要将掘进机向后移动大约15m左右。
(3)临时支护U钢法。在实际工作中,若是断层的落差过于大,在一定的程度上就会很容易造成岩石的破碎或是垮塌,这样必然就会给施工的安全带来一定的威胁。在这种施工的环境下,就应该要采用U型钢架的方法来对断层进行临时性的支护,同时还是应该要保证U型钢架与锚杆的支护来进行结合,并且还应该要保证锚杆支护要有一定的倾斜角度。另外,为了能够保证其临时支护强度是需要对围岩进行加固的。
4 结语
煤矿掘进过程中的安全支护是保证煤矿得以安全生产的根本策略之一。在支护过程中,应该根据具体的地质条件采用合适的支护方式,确保整个巷道的掘进支护安全可靠。
参考文献
[1] 王卫军,侯朝炯.软岩巷道工程参数优化与工程实践.岩石力学与工程学报,2000,09,19(5):647-650.
[2] 李明远,袁亮,尹正柱,李伟等.高应力极软岩工程锚注支护机理及技术研究与应用.淮北矿业集团公司.山东科技大学.淮南矿业集团公司.中国矿业大学.endprint