煤矿开采技术与掘进支护技术研究

2022-03-27 00:08吴涛
科学与生活 2022年2期
关键词:开采技术煤矿

吴涛

摘要:煤炭工业是我国能源发展的重要支柱,同时煤炭资源是我国现代化发展的重要能源,对我国社会经济发展具有重要意义。在煤炭工业中,巷道掘进技术和巷道支护技术是与煤炭工业发展的速度和安全性直接相关的重要技术系统,决定了煤炭企业在激烈的市场竞争中具有竞争力。

关键词:煤矿;开采技术;掘进支护技术

引言:

煤炭资源是我国重要能源之一,煤矿产业对于社会经济的发展起到了不可替代的作用,为构建完整的技术体系,应当切实提高技术以及产业发展的安全性和速度,从而使煤矿能够在市场竞争中凸显出个人的竞争能力。因此就目前我国所使用的掘进技术和开采技术而言,已经具备现代化生产和发展的需求,但在实际应用中,由于技术选用的类型不同,出现成本投入、产量等多种要素存在差异性,为保证煤矿开采的科学技术进步,满足市场竞争力提升的需求,对技术应用的细节加以管控,基于开采现场情况实地考察,选择针对性的技术,保证效率的基础上,降低风险,提升安全等级,保障开采人员的安全。

一、煤矿开采技术概述

(一)综采工艺

全机械化是综合机械化方法,即各种工艺的机械化;这项技术正在逐步简化和推广,并将得到更广泛的应用。这种比较方法适用于某些顶板较硬、煤层较稳定的环境。安全系数非常高,收益率相对较高,材料和相对较低的体力劳动,但是它有一些缺点即投入相对较高,需要引入大量的机器,煤炭的质量无法保证,设备和技术支线,面临着许多困难和技术要求非常高。在应用这一过程时,应考虑到工作面特定的地质结构,如果煤层倾角较大,则应考虑支护的横向滑动和支护的安全性。在实践中,如果要实现机械化,或在短时间内难以实现机械化,或在工艺上或在更大程度上实现机械化的应用中,则需要更多的机器和设备。这种规模的限制将在很大程度上取决于技术的突破,因此企业需要学习先进的技术,引进更多的机械化。

(二)炮采技术

运用炮采技术也可称为炮掘技术,此种工艺是通过爆破开采巷道的方式,完成开拓巷道任务,具体可分为装矸、运矸和爆破等多个流程,由于此种技术被发现且应用的时间相对较长,对于其中所积累的大量应用经验来讲,可准确作用到具体的炮采技术应用当中,辅助使用把耙装机、喷锚支护和凿岩机等,完成爆破、安装钻孔、装矸以及支护等多项作业,充分显示出锚喷支护、凿岩机和耙装机对于炮采技术运用的支持效果,有助于提升开拓煤矿巷道的效率与质量。其优点在于可降低开采成本,投入性较小,但实用性较强,因此广泛用于多种类型的煤矿开采作业中,对于不同的作业项目可灵活运用多种方式并联合应用技术经验。

(三)普采技术

普采技术要求人工作业与简单机械并用,是基于综采技术的一种效率较为低下,但成本投入较小,适应能力强的矿区开采工艺,能够作用于大多数类型的矿区中,一般常用于小型煤矿开采当中。对于此类开采作业相关企业并无大量的成本预算,选择使用普采的方式更能够满足成本以及经济方面的要求。实际应用过程要提高人力开采的辨别性,保障煤炭资源,重点建设安全防护设施。由于在整个技术运用环节需要人工作业的支持,而结合近年来所发生的开采事故来看,多集中于人工作业的环节当中,因此运用普采技术应当事先明确安全施工的重要性,并加以细化,使每个人工作业的参与者均能够了解到,避免危害发生的实际措施降低负面影响。

二、煤矿掘进支护技术

(一)喷浆支护技术

所谓喷浆支护指的是在煤层稳固、巷道稳定、不易变形或巷道顶侧压力较小的情况下,可准确应用此种技术类型,其作用原理是通过压缩空气,使满足配比要求的水泥砂浆,在喷射设备的作用下直接进入巷道顶部,起到支护的作用效果。对于顶侧压力较小,巷道整体稳定性较高的煤矿开采条件下,一般选用锚杆加锚网或者锚杆直接支撑的方式完成任务要求,从而保障掘进的效果,可提升工作的安全性能。

(二)直接顶破法

直接顶破法,需要利用掘进机,采取直接冲击断层顶部的办法,从而保留性能较稳定的顶板围岩。此种围岩,能够起到支护和支撑的作用,接着运用锚网完成提升稳固性的目标,应当就顶板、岩石厚度以及碎裂情况等予以探究,如若其厚度处于5m以下,落差处于2m以下,则说明此类岩体较为脆弱,无法维持后续掘进工作的开展,易出现岩体碎裂的问题,因此需要用直接顶破法完成开采作业。除了以上的情况外,还可应用于坡度较大的开采作业中,实现提高稳固程度的目标。

(三)后退卧底法

后退卧底法作用于巷道断层中存在下移问题的具体作业环节,为保证安全性能选用后退卧底法完成支护作业,运用此种办法需将巷道断层的落差控制在2.5m的水平上,并检验断层状态,若其仍旧可保持坚固的状态,借助后退卧底法,并使用锚网,提高整体巷道的稳固程度。在实际使用过程一般向后移动的掘进长度为15m,从而使围岩支护工作顺利开展。

(四)采用吊环式的前探梁

采用三根吊挂的前探支架作为临时支护。前探梁则可以采用11号矿用工字钢或π型的钢制作,整体长度要大于3米,且用吊环进行固定。中线的线要沿着巷道中线进行布置,两侧的前探梁需和中间保持1米的间距。并在每根前探梁进行对应点位的固定。这里要保证前探梁和迎头端面的间距小于或等于0.3米。而上吊环锚杆则需预留40毫米到100毫米之间的丝扣来保证其牢固程度。在所有工作完成后再前移前探梁。

三、支撑技术在掘进中的应用分析

如果巷道的煤层相对稳定,强度相对较高,顶部没有压力,巷道变形就会很小,可以选择喷雾支护等形式。如果巷道煤层相对稳定,顶板压力较低,巷道变形较低,可以选择锚杆支护或锚杆支护。如果画廊的岩石并不具有良好的稳定性,如果巷道顶板压力越大,且相对较大的变形本或支架可以选择,一方面是为了满足强度和艺术馆,另一方面便于其负责维修。开挖支护中的车道石巷,值得一提的是,综管信息系统装机挖掘耙子和不同使用条件下,选择材料类型,必须还感到关注的是,煤炭开采率高复杂性、实践中各因素影响到建筑的安全和效率,設备的选择往往发挥关键作用,设备的选择和经销商提供的型号参考,不仅提高了操作人员的安全,而且提高了煤矿的运行稳定性和安全性使企业获得了更高的利润,同时这些管理问题也不少,因为在实践中许多运营商都没有严格执行相关技术规范,或者没有对技术的使用,这样不仅会使过程不安全、而且这种不确定性可能带来难以想象的伤害和损失。所以技术在其中显得尤为重要,这些技术的使用用来加强管理,至于违规运营人员必须受到严惩,对于所有的运营商进行质量控制,严格执行行动以及不同阶段的标准、规范和业务支撑,并通过继续学习来引进先进的掘进技术,以实现技术突破和企业竞争力。

结束语

我国经济发展中需要就煤矿产业的发展进程以及掘进开采方式加以研究,从而使重要能源能够应用到后续的生产作业当中,结合矿区的实际情况,选择相对应的开采技术和掘进支护技术等,充分发挥出科学技术所具备的提升质量与作业效能的功能,使在面对不同复杂程度的矿区地质条件下,均能够维持高效开采的状态。严格把控机械设备选用环节,就其型号、性能以及自身重量等予以细化,与地质条件形成对应的交接流程,提升人为作业和机械作业的工作质量,推进煤矿产业的稳定运行。

参考文献:

[1]薛睿博.煤矿开采技术与掘进支护技术研究[J].矿业装备,2021(4):2.

[2]李隆峰.煤矿开采技术与掘进支护技术研究[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(20):2.

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