探究采矿工程中巷道掘进和支护应用

2022-09-11

巷道掘进支护指的就是在世纪开采煤矿的过程中直接的将巷道根据计划进行挖掘,同时在巷道掘进过程中应用较为合适并且有一定效率的施工方法以及措施,破碎巷道内部的煤层以及岩层,从而快速形成巷道空间,之后使用支护技术以保证巷道的稳定性,从而能够使巷道在之后煤矿运输过程中发挥应有作用,从而保证采矿工程的安全及高效率。此时,就必须广泛的应用支护技术,并且在实际采矿工程巷道掘进之后,结合实际的施工环境,从而选取相合适的支护技术,以保证采矿工程的质量及安全性。

1.在采矿进行过程中应用巷道掘进以及支护技术的重要性

在实际进行煤炭开采的过程当中,想要保证巷道掘进以及支护技术能够有效应用,则必须有计划地做好巷道的掘进工作。此外,在实际掘进过程当中,为了能够使得后续煤矿运输能够畅通及稳定,则必须做好巷道空间的保护工作,并且进一步的保障现场工作人员人身安全。为了达到这一目的,则必须将支护技术应用于其中。而在此过程当中,无论是对于巷道进行掘进还是应用支护技术,其目的都是为了方便之后煤矿运输机开采工作的有效运行,从而保证采矿作业始终稳定高效。同时还需要在保障整体煤矿开采顺利前提条件之下,降低安全事故发生的概率。因为由于地下的环境过于恶劣,其地形状况也较为复杂,因此巷道当中可能会存在一些软岩,一旦这些软岩被开采出来,可能会使得巷道出现崩塌以及破坏等现象,此时就可以将锚杆支护等支护技术应用于其中,从而保证巷道内部的稳定性。此外在掘进过程当中,通过将较为先进同时适合当地地形地势的技术应用于其中,使得煤矿开采具备更高的质量以及效率。

2.对于巷道掘进及支护技术应用有一定影响的因素

(1)巷道围岩强度

为了使得经过掘进及支护技术使用之后的巷道能够始终有着较高的稳定性,那么则必须考虑到巷道内部围岩强度等多种因素,此时为了能够使得所应用到的支护技术,能够有效的支护以及支撑经挖掘后所形成的巷道,则必须在对现场巷道进行实体考察的强度情况之下,结合巷道内部围岩的强度,合理的使用合适的支护技术。如果在支护体的支撑之下,整体的巷道围岩强度能够得以提高,那么就可以通过加强锚杆所提供的支撑能力,而保证之后巷道的运输安全。此外在对于围岩状况进行勘查的过程中,还必须深入的了解以及分析围岩的地质应力能够承受的最大负荷。而围岩承载能力是否能够达到符合要求,同顶板发生移动的大小之间有着一定的关联。在地质应力增加的情况之下,可能会导致巷道围岩强度无法达到规定标准,此时就能够通过减少顶板位移大小,从而使得巷道支护体有良好的巷道支撑及保护效应。也因此,在实际采矿进行过程中应用巷道围岩技术时,就需要在巷道掘进和实施支护技术的过程中,考虑到巷道内部围岩的强度,从而使得支护技术充分的发挥其有效性及安全性。

(2)关于地应力的影响

在整个煤矿开采过程中所存在的对于工作人员的人身安全有着一定影响的安全隐患在于矿山所带来的压力。由于矿山压力的存在,很可能会导致所采用的支护技术中的支护体发生形状变化,或是由于岩体出现位移以及煤层疏松等现象而出现安全事故。一旦出现这一类现象,就可能会使得刚刚掘进的巷道围岩出现断裂现象,严重的可能会导致整体煤矿出现坍塌。而为了尽可能的防止这一类问题的出现,以保证工作人员在煤矿开采过程中的安全性,则必须在巷道掘进以及支护技术应用过程中,合理的保护以及支撑作业面,同时合理的处理采空区,以保证采矿工作进行过程中的安全性。而在如今对于工作面进行支撑过程中,所使用到的支撑保护手段主要是通过控制顶板岩层,从而更好的处理采空区,及保护工作面,而这一类方式统称为顶板管理支护技术。

(3)巷道断面的形状及尺寸等因素

在对于巷道进行了掘进之后,在整个巷道掘进过程中所考虑到的因素,还必须包括巷道围岩所承受的应力,此时通过保护以及优化支护骨架,从而减少巷道围岩应力,就可能会导致巷道断面因为承受的应力不均匀,而出现安全事故。而为了有效的分散应力,则必须在实际进行煤矿开采以及支护技术选用的过程当中,对于断面的形状因素及尺寸进行严格的控制。

3.巷道支护技术的应用

(1)锚喷支护

在实际锚喷支护技术应用过程中,通过追究其主要特点在于该技术具备良好的组合性,经济性,可行性,封闭性以及适用性。而在不同的地质情况之下,所选取的支护形式根据不同状况也存在着一定差异。同时,又因为该技术所具备以上多种特性,也因此该技术往往适用于一些土质较为松散、封闭以及具备有更长使用年限等特点的巷道当中。因为在不同的地质条件之下,所使用到的锚杆支护基数不同,就会对于最终支护结果造成一定影响,而为了选取最合适的煤矿支护技术,则必须因地制宜,通过对于现场的实际地质状况以及掘进状况进行分析,从而选取最为合适的支护技术。

(2)混凝土支护技术

直接将喷射而来的混凝土制作成支架的方式对于开掘而来的巷道进行支护,就称为混凝土支护技术,而通过将该支护技术应用于巷道围岩当中,能够更进一步的增强整个围岩的强度以及稳定性,但是在该混凝土支护技术应用过程中,需要合理的布置混凝土喷射装置,因为其装置的实际布置位置,对整体支护工作的最终质量有着直接的影响,第二,在混凝土支护技术应用过程中,必须根据该技术的应用特点及应用规范,遵从有关操作流程,而完成整体作业,同时还必须保证每一个细节都落实到位,不存在任何差错,以保证最终支护质量。

(3)砌碹支护

作为一项应用时间较为长久的巷道支护技术,该支护方式指的就是通过使用砌体,从而使得该砌体相比于巷道内壁具备更高坚固性及紧密程度,通过应用该砌体,从而提供给巷道围岩以较强的稳定性。但是在该砌碹支护技术应用过程当中,可能会由于所形成的砌体没有紧密的结合巷道内壁,同时在该技术应用过程中,需要投入大量的人力、物力以及财力,具备有较大的施工强度,并需要投入更多的资金成本进入到其中,同时一旦操作流程出现错误或是时间不长就很可能会影响最终支护质量等多种因素,因此,该砌碹支护技术往往适用于一些基岩段以及明槽开挖的情况下。

(4)矿用支护型钢

通过将矿用支护型钢应用于巷道断面过程当中,能够对于巷道掘进进行良好的支撑,以提高整体围岩的稳定性。正由于矿用支护型钢具备有良好的抗压能力以及柔韧程度,因此其能够广泛的适用于各种地质条件之下。而在对煤矿当中的地下隧道进行掘进及支护过程当中,通过应用矿用支护型钢,能够使得支护体更好地承担矿石的推动力以及负载力,通过在矿用支护型钢应用之后,对于其负载力的大小以及为沿截面的实际抵抗数值大小进行分析,从而确保二者之间足够接近,使得整体支护型钢具备着更强的应用能力。

1-型钢桩;2-横向挡土板;3-木楔

4.结束语

在如今我国的社会经济快速发展的情况之下,想要保证在矿井开采过程当中工作人员的安全性,同时提高整体煤矿采掘的质量,则必须进一步的提高我国矿产开采技术水平。也因此,为了始终保证矿产资源能够长期、有效、稳定、安全及持续性的开采,使得煤矿开采企业具备更高的工作效率,以获取更高经济利益,进而提高本身在煤矿市场中的核心竞争力,则必须投入更多的精力去进一步的完善以及创新所应用的煤矿掘进及支护技术。

摘要：在我国国民经济及社会向前迈步的同时,我国煤矿企业所取得的突破也为经济快速发展而作出重大贡献,而在煤矿企业实际采矿过程中,应用于工程中的巷道掘进及支护的应用都具备着十分重要的作用,这两类技术快速的发展,能够保证整个采矿工程生产过程中安全并且高效率。也因此,本文主要的围绕着采矿工程中巷道掘进以及所使用到的支护技术进行深入的分析,对于这两项技术的作用进行了探讨,并且对于该两项技术工程有影响的因素进行了深入分析,此外还进一步的探讨了巷道掘进技术以及支护技术的方面的实际应用。

关键词：采矿工程,巷道掘进,支护