煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用研究

孫少安 李鵬飛 嚴(yán)明 張?jiān)? 李建

摘 要：文章基于高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的內(nèi)涵，介紹采煤掘進(jìn)工作的基本措施與方法，重點(diǎn)對(duì)常用的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行介紹并提出對(duì)此技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用的思路，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦采煤掘進(jìn)工作;高強(qiáng)支護(hù)技術(shù);運(yùn)用

1、引言

眾所周知，煤礦采煤掘進(jìn)工作屬于高危作業(yè)類(lèi)型，尤其是在目前人們對(duì)于煤炭資源的需求量在持續(xù)增加的同時(shí)，更是需要做好煤礦采掘作業(yè)中的安全管理工作。而目前高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，可以在降低采煤工作難度的同時(shí)提升采煤作業(yè)安全性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)煤炭資源開(kāi)采效率的提升，滿(mǎn)足煤炭行業(yè)的發(fā)展需求。因此，為了應(yīng)對(duì)目前不斷增加的煤炭資源需求，并且應(yīng)對(duì)采礦深度不斷增加所帶來(lái)的難度以及危險(xiǎn)性，需要通過(guò)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的合理應(yīng)用來(lái)解決礦井內(nèi)低壓增加、圍巖應(yīng)力降低以及巷道移動(dòng)和變形等問(wèn)題，發(fā)揮其作用來(lái)保證煤礦采掘作業(yè)安全以及開(kāi)采效率和開(kāi)采量的提升。

2、高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的內(nèi)涵

在煤礦采煤掘進(jìn)工作中通過(guò)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以提升采煤作業(yè)的安全性并保證煤礦資源的開(kāi)采質(zhì)量。應(yīng)用此技術(shù)可以對(duì)煤礦巷道起到支撐作用，而在此技術(shù)的應(yīng)用之前需要全面探測(cè)巷道并對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合分析結(jié)果以及所掌握的巷道實(shí)際情況進(jìn)行高強(qiáng)支護(hù)方案的制定。具體地說(shuō)，通過(guò)上述高強(qiáng)支護(hù)方案的執(zhí)行可以實(shí)現(xiàn)巷道牢固性的提升以及掘進(jìn)作業(yè)中安全事故概率的降低。且在安全事故發(fā)生時(shí)可以爭(zhēng)取更多的時(shí)間來(lái)幫助作業(yè)人員安全撤離。而在此技術(shù)的應(yīng)用中則需要結(jié)合巷道實(shí)際來(lái)選擇錨桿長(zhǎng)度，保證其所承受的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)巷道安全系數(shù)的提升。同時(shí)還要結(jié)合可能會(huì)出現(xiàn)的特殊情況，針對(duì)頂部質(zhì)量超過(guò)支護(hù)承重質(zhì)量的情況進(jìn)行自動(dòng)預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)巷道變形可能性的降低以及巷道承重能力的提升，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)安全性的提升。此外，通過(guò)此技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)垂直力的抵消，實(shí)現(xiàn)巷道側(cè)壁承載能力的提升，進(jìn)而提升煤礦生產(chǎn)作業(yè)效率并保證掘進(jìn)作業(yè)安全。

3、采煤掘進(jìn)工作的基本措施與方法

正是在目前社會(huì)發(fā)展以及煤礦企業(yè)發(fā)展進(jìn)步的形勢(shì)下，煤礦企業(yè)需要結(jié)合煤礦工藝發(fā)展來(lái)進(jìn)行完整發(fā)展框架的制定，保證掘進(jìn)工作方法的落實(shí)以及對(duì)整體管控結(jié)構(gòu)和管理效果的優(yōu)化，滿(mǎn)足實(shí)際企業(yè)發(fā)展實(shí)際需求。而針對(duì)煤礦采掘作業(yè)中常用的落煤方法以及支護(hù)措施來(lái)說(shuō)，主要是采取采煤機(jī)連續(xù)多次循環(huán)落煤方法來(lái)推進(jìn)項(xiàng)目的方式，而且在每次采掘作業(yè)中主要是通過(guò)切槽以及采垛等項(xiàng)目技術(shù)框架來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。同時(shí)還要在采掘作業(yè)中通過(guò)階梯式前移的方式來(lái)優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)。在其中的割煤作業(yè)中，也主要是對(duì)截割頭上下切割的作用進(jìn)行利用，保證其在底板位置的有效移動(dòng)并結(jié)合有效的臨時(shí)支護(hù)項(xiàng)目來(lái)優(yōu)化貼合效果。在上述作業(yè)過(guò)程中則需要管理人員采取相應(yīng)的管控措施以及管理結(jié)構(gòu)來(lái)保證緊貼力度滿(mǎn)足實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)永久支護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用，保證最大距離在10～13m的范圍，結(jié)合錨桿對(duì)施工支護(hù)效果進(jìn)行全程監(jiān)控以及確保施工作業(yè)的連續(xù)性和規(guī)范性。同時(shí)，在上述過(guò)程中還需要技術(shù)人員針對(duì)采煤方法和具體措施中的問(wèn)題并結(jié)合具體環(huán)境進(jìn)行有針對(duì)性的技術(shù)框架的建立，滿(mǎn)足項(xiàng)目實(shí)際要求以及質(zhì)量要求，還要結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來(lái)提升技術(shù)項(xiàng)目動(dòng)態(tài)化管理結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息結(jié)構(gòu)以及信息控制框架的有效維護(hù)，減少采掘作業(yè)中的事故概率。

4、煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用

4.1高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在目前的煤礦采煤掘進(jìn)作業(yè)中，針對(duì)比較復(fù)雜的開(kāi)采環(huán)境，尤其是在具有較差地質(zhì)環(huán)境的區(qū)域中開(kāi)展采煤掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，表現(xiàn)出具有較大的開(kāi)采難度以及較多安全隱患的特點(diǎn)，這就需要通過(guò)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來(lái)提升煤礦開(kāi)采的安全性。而通過(guò)此技術(shù)在確保煤礦開(kāi)采活動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行方面所起到的作用主要有以下幾點(diǎn)：首先是在目前煤礦開(kāi)采深度不斷增加的同時(shí)，也增加了采煤掘進(jìn)難度，這也使得作業(yè)人員面臨的危險(xiǎn)隨之增加。而通過(guò)此技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)礦井內(nèi)巖層穩(wěn)定性以及巖壁牢固性的提升，有助于確保煤礦采掘作業(yè)的安全性。其次是在此技術(shù)的應(yīng)用中，所應(yīng)用的支護(hù)材料的成本較低，且由于重量較輕也降低了運(yùn)輸成本，同時(shí)也具有較小的組裝難度和人工作業(yè)工作量，表現(xiàn)出良好的支護(hù)效果，因而此技術(shù)也表現(xiàn)出良好的性?xún)r(jià)比特點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)效率的提升。最后通過(guò)此技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)礦井巷道維護(hù)難度的降低以及服役期的延長(zhǎng)，同時(shí)也保障煤礦生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)采煤掘進(jìn)作業(yè)中能源消耗的減少，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦采煤掘進(jìn)作業(yè)中生產(chǎn)效益的提升。

4.2礦用支護(hù)型鋼的應(yīng)用。針對(duì)比較復(fù)雜的煤礦開(kāi)采條件以及常見(jiàn)的復(fù)雜地質(zhì)條件和礦山地形條件，為了確保作業(yè)人員安全，需要在巷道支護(hù)作業(yè)中對(duì)礦用支護(hù)型鋼進(jìn)行合理利用，發(fā)揮支護(hù)型鋼有效的抗壓性和抗拉性特點(diǎn)，還要做好對(duì)其抗剪切性能的把握，滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)所需。在此技術(shù)應(yīng)用中重點(diǎn)需要租歐豪對(duì)支護(hù)型鋼荷載能力的準(zhǔn)確計(jì)算以及合理設(shè)計(jì)，保證其性能的最大化發(fā)揮來(lái)提升礦井巷道的牢固性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)中安全事故概率的降低。

4.3可縮性支架的應(yīng)用。此類(lèi)支架是高強(qiáng)支護(hù)中比較常用的支架形式，通過(guò)此類(lèi)支架的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)雙向伸縮，比較適合在巷道面積比較小的礦井中應(yīng)用。這主要在此類(lèi)巷道中容易由于巷道空間的限制而增加開(kāi)采難度并容易破壞巷道側(cè)壁，實(shí)現(xiàn)煤礦采煤掘進(jìn)工作危險(xiǎn)性的增加。而通過(guò)此類(lèi)支架的應(yīng)用則可以實(shí)現(xiàn)巷道承壓能力的替身個(gè)，保證其具有更好荷載能力來(lái)發(fā)揮其支護(hù)作用。在保證巷道作業(yè)安全的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)效率的提升。

4.4預(yù)留煤柱的應(yīng)用。作為高強(qiáng)支護(hù)中比較傳統(tǒng)的形式，其主要在巷道的上區(qū)段和下區(qū)段中應(yīng)用，尤其是針對(duì)具有較差的通風(fēng)條件以及排水能力的礦井巷道，通過(guò)此種操作比較便捷的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以解決上述問(wèn)題。但是此此技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出較高的應(yīng)用成本，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致巷道后期維護(hù)難度的增加。這就需要結(jié)合礦井巷道實(shí)際情況來(lái)選擇不同的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，確保采煤作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

4.5高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。針對(duì)采煤掘進(jìn)作業(yè)中具有較高危險(xiǎn)性以及安全事故概率較高、事故造成死亡率較高的特點(diǎn)，分析其容易出現(xiàn)的事故類(lèi)型，針對(duì)其中由于巷道不夠牢固而常見(jiàn)的頂板事故，可以通過(guò)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來(lái)提升巷道的牢固程度。而為了保證此技術(shù)作用的有效發(fā)揮，需要對(duì)此技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，發(fā)揮其控制圍巖應(yīng)力的作用來(lái)更好地保護(hù)巷道錨固圍巖，并實(shí)現(xiàn)巷道圍巖穩(wěn)定性的增強(qiáng)。同時(shí)還要結(jié)合礦山地質(zhì)條件和自然環(huán)境條件等對(duì)巖層中錨固件的長(zhǎng)度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算并選擇最佳的支護(hù)方式，結(jié)合礦井巷道情況來(lái)全面測(cè)試支護(hù)方式，在確保設(shè)計(jì)效果的同時(shí)，通過(guò)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來(lái)提升圍巖應(yīng)力，保證采煤掘進(jìn)作業(yè)的安全和穩(wěn)定開(kāi)展。

5、結(jié)語(yǔ)

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦采煤掘進(jìn)作業(yè)中的應(yīng)用有助于應(yīng)對(duì)目前不斷加深的煤礦開(kāi)采深度造成的煤礦開(kāi)采難度增加的問(wèn)題，確保煤礦生產(chǎn)人員的安全性。同時(shí)也表現(xiàn)出具有較低成本以及降低巷道維護(hù)難度和延長(zhǎng)其服役期等特點(diǎn)。為此，文章重點(diǎn)研究其中的礦用支護(hù)型鋼、可縮性支架以及預(yù)留煤柱等方式，并提出了對(duì)此技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的策略，確保其作用的發(fā)揮來(lái)保證煤礦采掘作業(yè)的安全和穩(wěn)定開(kāi)展。

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