煤矿回采巷道矿山压力控制与支护分析标准

2022-07-15 21:10:29王肃姚玉伟高天
科技研究·理论版 2022年4期

王肃 姚玉伟 高天

摘要:随着经济的快速发展,人们对于煤矿开采也提出了更高的要求。这就需要煤矿企业能够对当前的煤矿回采巷道矿山压力控制和支护技术给予重视,并结合实际特点制定一套系统、完善的施工方案,以确保煤矿开采工作的顺利进行。在具体的煤矿开采工作中煤矿回采巷道对于煤矿开采有着较为直接的影响,通过煤矿回采巷道矿山压力控制和支护技术进行分析,以确保矿山开采工作有条不紊进行,并提高其开采效率和质量。

关键词:煤矿回采巷道;矿山压力控制;矿山压力支护

引言:在煤矿开采时,在某种程度上将会给地层结构带来一定影响,同时也会造成安全问题出现。因此,在煤矿开采时,应该对煤矿回采巷道矿山压力进行科学把控,并明确岩层运行情况,对其关系进行分析,对煤矿开采活动进行科学规划。此外,施工人员应该对顶板坍塌情况和岩层运动破坏关系有所认识,意识到应力问题产生在于岩层运动或者岩层遭受破坏。要想保证煤矿开采过程安全,给企业创造理想效益,需要在开采时,加强压力控制和支护施工。

1煤矿回采巷道矿山压力控制重要性

煤矿回采巷道矿山压力指的是,回采巷道上方岩土体对其产生的作用力。矿山压力产生的原理则是,在对巷道进行挖掘或者进行开采煤矿过程中,一般深处于地下作业,因而巷道上方则会产生较大的作用力,其作用于巷道内壁以及巷道顶端。并且这种作用力相对来说,压力较大,还会因巷道外壁围岩的运动而产生一定的变化[1]。地下岩层环境多变,并且还会造成大范围的应力场,煤矿进行回采过程中,应力也会随之发生变化并重新分布,同巷道顶部之间的压力相互作用,相互制衡。由于矿井作业环境较为复杂,在煤矿回采过程中,如若支撑煤矿回采巷道的墙壁出现裂缝,就会对整个巷道造成影响,甚至出现塌方的现象。一旦发生坍塌,不仅会对巷道内部产生阻塞现象,还会对煤矿生产经营活动造成影响,甚至对煤矿开采人员的人身安全造成威胁。除此之外,在对巷道内部进行压力控制过程中,如果没有对作用力的变化规律进行充分考虑,就会导致压力控制不合理,还会对煤矿回采巷道经营活动造成影响。由此可见,对煤矿回采巷道矿山开采及支护分析的必要性[1]。

2煤矿回采巷道矿山压力的不同情况

2.1原始压力场中掘进和维护的巷道

为了确保煤矿回采巷道施工有条不紊进行,就要求工作人员可以对煤矿回采巷道矿山压力的不同情况有一个全方位的掌握,从而不断提高煤矿回采巷道施工的有效性。原始压力场作为煤矿回采巷道中最为基本的压力情况,对于煤矿回采巷道的施工有着一定的影响。原始压力场根据压力来源的不同大致可以分为两类,一类是单纯的来源于岩层重力的压力场,这一原始压力场对于施工的影响较小。另一类则是在其他结构参与下形成的原始压力场,这一压力场的压力组成较为复杂,需要工作人员能够对其进行一个较为全面的分析,从而合理设计施工方案,有效实现煤矿回采巷道施工的顺利进行。在原始压力场的影响下进行巷道挖掘,需要工作人员合理设计施工方案,有效确保巷道的支護效果,确保煤矿开采工作能够顺利进行。

2.2机械开采动作

通常情况下,井下机械化作业过程中,需要深入到岩层或煤层之中,进而采矿。但是机械在作业时,经常会触碰到想不到的岩石,即遇地质构造,这种情况的产生就会导致岩石层的变化。井下巷道内部的应力与岩石成分之间有极大联系,他们会使井下巷道中的应力环境产生变化。与此同时,井下工作面回采期间巷道中应力环境的变化会随着开采作业的进度发生改变。

2.3在采动支撑压力范围中外应力场中发掘和维护巷道

不同的压力环境会对煤矿回采巷道施工产生不同的影响,此时就需要施工人员对煤矿周围的压力环境有一个较为详细的了解,有效实现煤矿回采巷道质量的提高。在采动压力范围之外进行煤矿回采巷道发掘和支护,要求工作人员能够将所有的压力集中在巷道岩层中,从而确保煤矿回采巷道能够充分满足煤矿开采的需求。在具体的煤矿回采巷道压力支撑和支护施工中,工作人员应当能够及时改进现有的施工方案,尽量避免不必要的施工事故发生。同时,煤矿回采巷道发掘和巷道维护的有效进行还能够使得当前的煤矿回采巷道施工能够更好的切合煤矿开采的需要,有效实现煤矿经济效益的提高[2]。

3煤矿回采巷道矿山压力控制与支护技术措施

3.1合理选择巷道地区

假如回采宽度区域已经出现了不同程度的损坏现象,一般是在内应力场地区基本明确的情况下,要想确保深入挖掘巷道内部应力场临界点,可以顺利的进入到应力场中,但是在此过程中,如果无法顺利完成回收工作,则需要采取放大留煤柱宽度模式,该模式是处理内应力场巷道的主要方式。并且,在应用放大留煤柱宽度模式过程中,能够让护巷煤柱承受的压力和变形量得到改变,将其控制在合理范畴中,让整个煤矿开采更加安全和稳定。采用小巷道留煤柱宽度方式,能够防止漏风等状况出现,同时在确保施工安全的情况下,实现巷道内应力场的施工[3]。

3.2做好支护设计工作

在开展支护设计工作之前,需要对内应力场各环节的发展过程充分了解与研究。煤矿回采巷道支护设计工作,需要严格按照采场结构力学模型动态发展规律展开。采场结构力学模型动态发展规律的优势,是能够有效处理好在不同环境以及空间条件下,内应力场的维护工作以及产生的一系列问题,还能够在一定程度上展开支护设计工作。支护设计工作可以从对区域预测以及发展规律进行充分了解与研究、明确矿压控制设计的基本内容、进一步完善支护设计理论三点展开,从而使支护工作有序展开。

3.3科学规划开采时间

科学规划开采时间,将会给煤矿回采巷道矿山压力控制带来有利影响。在进行煤矿开采过程时,需要加强对巷道变形情况的把控,控制要点在于确保煤矿开采过程中,时间规划和距离把控的合理性,之后科学开采巷道内部应力场。在巷道开采过程中,应该科学把控时间和开采距离,使其可以迎合内应力场开采要求[3]。根据开采实际情况和时间投放,对其加以科学核算和论证,进而确保时间的精准性,科学规划和安全巷道开采时间和区域,对煤矿开采巷道矿山压力加以科学把控,并落实到支护工作,做好对应工作,让煤矿回采巷道矿山压力控制效率和质量得到提升[4]。

3.4合理安排开掘时间

合理安排开掘巷道时间,对煤矿回采巷道矿山压力控制将会产生直接影响。在开掘过程中还要对巷道变形进行有效控制,控制的主要内容是保证在煤矿回采时,需要合理安排时间并且保持一定距离,接着再开掘巷道内的内应力场。在巷道发掘过程中,需要控制好时间与安全距离,使其满足内应力场的开掘和维护工作,这是必须满足的一项条件。结合发掘巷道的实际情况以及消耗时间,需要展开仔细的计算与论证,从而保证时间的精确性。

结束语:综上所述,在实际施工过程中,要严格遵守相关的施工规范,确保煤矿回采巷道能够充分满足煤矿开采工作的需要。煤矿回采巷道支护效果的保证,不仅仅能够实现煤矿开采工作效率的提高,还能够在一定程度上降低安全事故的发生率,不断提高煤矿企业经济效益,进而在一定程度上推动了当前社会经济的稳定发展。

参考文献:

[1]袁增卫,李开贵,陈正.煤矿回采巷道矿山压力控制与支护分析[J].内蒙古煤炭经济,2019(15):8-9.

[2]杨永周.煤矿回采巷道矿山压力控制与支护工艺研究[J].建筑工程技术与设计,2018(06):3947.

[3]王成功.煤矿回采巷道矿山压力控制与支护探析[J].百科论坛电子杂志,2019(24):325.