煤矿巷道支护技术的研究与应用

2020-10-22 09:43:31梁雪飞
缔客世界 2020年12期

梁雪飞

(辽宁省阜新市清河门区经济转型服务中心 辽宁 阜新 123006)

引言

随着各种机械设备的大范围推广,社会上对能源的需求也愈来愈多,煤炭作为我国主要的能源材料之一,需求量也越来越多。那么就需要不断进行煤矿开采,在浅层煤矿逐年减少的情况下,就需要进行更深层的煤炭开采。由于深层煤炭开采作业环境带来的难度,加大了安全隐患。所以必须加强巷道支护技术的运用,保证矿工的安全。

1 现存的煤矿巷道支护技术

煤矿巷道的支护技术多种多样,但是常用的技术主要包括:砌碹支护、棚式支架支护、锚喷支护这三种,下面将针对这三种技术进行简单的介绍说明。

1.1 砌碹支护技术

砌碹支护技术出现较早,所以应用也比较广泛。砌碹支护技术主要利用混凝土和砖石搭建一个支护空间,这样的支护具有较强的抗压能力,在出现煤矿坍塌事故时,可以很大程度地保护矿工的生命安全。但是,这一支护技术也有一定的局限性,在建造的时候难度较大,建造速度有限,而且混凝土和砖石材料的成本较高,造成建造成本较高。所以,砌碹支护技术有其应用的范围,这一技术大多用在大规模深层的煤炭开采工程中。

1.2 棚式支架支护技术

棚式支架支护技术的大范围应用是在1990年左右,棚式支护技术从其名字可以看出来,是在巷道空间中形成一个棚式架构,通过分散承重力,来降低发生煤矿塌陷时的重力作用,从而起到保护作用。棚式支架支护技术主要应用钢筋混凝土或者金属材料或者木料进行搭建。木料搭建的棚式支架,由于木质材料的支撑承重能力有限,而且使用时间不长,一般只是用在浅层的开采作业中。

1.3 锚杆支护技术

锚喷支护技术从其名字可以看出这一技术主要的材料时锚杆和混凝土,利用两者形成的面板组成支护。主要是面板可以限制围岩变形的自由发展,防止巷道岩形发生变化,降低煤矿坍塌时造成的损伤。这一技术是新型支护技术,成本较低、支护效果较好,而且还能够重复利用。因为其较强的支护力,已经成为现今使用最广泛的支护技术。

2 煤矿巷道支护技术存在的问题

2.1 支护难度加大

因为现价段进行的煤矿开采大都是深层开采,所以要想在深层的巷道中搭建支护也是比较困难的。因为深度越深,那么巷道需要承受的压力就越大,压力的骤增会导致安全水平的急速降低,要解决更严峻安全问题就需要搭建更为坚固的支护,一方面会增加建造成本,另一方面可能会影响开采的进度。成本的增加会使支护工作面临新的资金困难,而开采煤矿的进度落后可能会造成煤炭供应不及时,导致煤矿公司为了及时交工,要求矿工进行加班,个人的精神不足也可能带来安全隐患。

2.2 地质条件复杂

不同的开采环境有地质条件的限制。比如一些深层较为潮湿的环境,就不适合使用棚室支架支护技术,因为木质材料在潮湿环境中会出现变形、腐蚀的现象,这些变化使得木料的支护变得不安全,在出现安全事故时不能进行充分发挥支护的保护技术。

2.3 安全评估不准确

由于各种因素的影响,信息化的安全评估技术也不能得到很好的应用,不能给出科学有效的安全评估结果,评估结果不能给支护工作提供准确的数据指导,可能会造成支护的承重不足等问题,安全评估不充分就可能导致出现问题时无法解决,就不能给矿工一个安全的工作环境。

3 煤矿巷道支护技术问题的具体解决措施

3.1 科学选择支护方式

要想让巷道支护技术发挥其本身的作用和价值,就需要选择合适的支护技术。选择支护技术的依据主要包括:煤矿的深浅层次、地质环境、资金预算等。对不同影响因素进行合理地分析,找出最适合的支护技术。同时,由于地质环境的复杂性,可以选择两种支护技术结合的方式,更大程度地保证安全。当然了,两种支护技术的共同使用会在一定程度上增加成本。所以,相关科研人员要继续进行支护技术的研究开发工作。

3.2 加强软岩巷道的支护

如果要使巷道支护技术得到更好的应用效果,那么也需要加软岩巷道的支护,也就是需要二次支护。通过两次支护技术来进一步保证支护的作用,二次支护也能够在一定程度上保护第一次支护。同时,软岩支护能够提高巷道周围的稳定性,尽量降低在发生坍塌事故时,防止周围岩层的进一步塌陷造成的支护压力,从而保证巷道的安全性,保护矿工的生命安全。

3.3 加强勘测

我们常说“不打没把握的仗”,这就需要在进行支护作业时提前进行勘测工作,在进行严格的勘测后进行科学的技术理论分析,对可能出现的安全隐患进行严格把控,最终制定一套严格的支护方案。接下来就是根据具体的实施方案进行施工。所以说,勘测工作是十分有必要的,只有进行了科学的勘测工作,才能够进行更科学的施工。

4 结束语

能源需求加大需要进一步的开采煤炭,浅层的煤炭资源有限,深层的煤炭开采又面临着更加严峻的安全问题。所以,要做好巷道支护技术,最大限度地保护矿工的安全。这就需要进行认真的县城勘察工作,依据不同的因素,合理选择支护方法,同时,要定期维护更新支护设备,让支护工作顺利进行,也是让矿工的安全得到进一步的保障。