浅析高强支护在采煤过程中的应用

浅析高强支护在采煤过程中的应用

黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司东山煤矿黑龙江鸡西158130

摘要:随着社会经济的高速发展,煤炭的消耗日益增加,但是一直以来的不断开采使煤炭资源的储量不断减少以及勘探开采的难度越来越大。科学技术的不断进步,使得许多开采技术得以应运而生,高强支护技术便是其中一种,本文主要对高强支护技术的原理进行概述以及在煤炭的掘金过程中的应用进行探讨,以期对煤炭的开采提供一些参考性建议。

关键词:高强支护;采煤;应用

煤炭一直是人们用来取暖的重要资源,它不仅矿藏丰富,而且燃烧性极好,深受大众喜爱。正因为如此,对于煤炭的开采也成为了一个十分重要的行业,但是由于我们已将地表煤矿开采的所剩无几,因此,必须要向深层土壤进行深度挖掘,这也为开采增加了很大的难度,开采的越深,煤矿巷道就要越深,安全性就会越差,这样很容易出现开矿人员伤亡的情况,所以,如何提高巷道的安全性这一问题一直备受关注,而高强支护这项技术则就此应运而生,在实际开矿过程中起到了十分重要的作用。

1高强支护的基本应用原理

高强支护这一技术一直在较深的巷道中应用比较广泛,因此,必须事先对巷道的宽窄、深度以及土层特点有一个准确的分析,在保护巷道的前提下才能进行技术选择或者设计,只有这样做才能够达到防患于未然的目的,而不是说在巷道已经没有支撑下去的可能的时候才进行高强支护,因为这样只会降低整个工程的工作效率,影响工程的质量。所以,事先对巷道进行加固,做好高强支护是十分必要的,这样也能使高强支护的作用得到有效的发挥。一般情况下,将锚杆的长度适当增加,能够提高锚杆的承载力度,这一举措能够更好的实现主动支护。

2高强支护技术在采煤过程应用中应该注意的问题

2.1高强支护技术应用前应该注意的问题

高强支护技术在煤矿采煤前,需要对煤矿地质资料进行分析。在实际分析中,应该先对松动圈作用、顶板岩层实际状况进行分析,以此为依据选择适合的锚杆长度进行相应理论性计算,以便使其在实际应用过程中能更好满足设计需求,保证相应实验效果。而要想更好保证巷道安全,降低施工成本、提高施工效率,还应该从顶板岩层实际状况出发并采用高强支护技术使其形成回采系统,以更好发挥作用并满足实际需求。

2.2高强支护技术应用中应该注意的问题

煤矿企业实际过程中,除了做好上述工作外,还应该选用更高的锚索盘槽钢,并将锚杆盘加在锚索头和槽钢中间,以增加围岩预应力承受能力,以便使其能更好的对围岩进行支护。

2.3高强支护技术应用中应该注意支护选用问题

在深层次采煤中,高强支护技术是十分重要的。为了更好发挥高强支护技术作用,在实际应用过程中必须对其支护进行合理选择。在实际工作中,应该先对支护进行选择并以实现主支护为目标,以保证巷道顶板围岩的稳定。为了更好保证巷道稳定性,也要对现场实际情况进行综合分析。而在现场过程中,有必要以设计方案为依据进行施工并对进行监督,以保证煤矿企业工作质量,避免不必要的安全隐患。为了使效果更佳,在高强支护过程中,最好将锚杆、锚梁、钢筋网结合起来进行支护,毕竟这些支护在采煤工程中是十分必要的,特别是锚梁。锚梁在实际应用过程中,能更好的对高强支护进行承接、链接和固定,同时在墙体较高的情况下,也能承担相应压力,以保证采煤有序进行。

3高强支护技术在采煤中的具体应用

3.1高强支护技术的运作机理

要想将高强支护技术有效的运用于实际工作之中,首先就必须对煤矿巷道进行一定程度上的勘察与研究,只有充分了解煤矿巷道的实际情况,才能在此基础之上对实际应用中的高强支护技术进行科学而有效的设计,就一般情况而言,设计之中的计算方法为半圆拱断面净宽以及净高的乘积。当高强支护技术设计完成之后,就可以对围岩预应力进行一定程度上的提高,并最终实现主动支护,这样一来,就能够将高强支护技术的作用完全体现出来。就一般情况而言,要想对主动支护中锚杆的长度进行有效确定,则需要参考悬吊理论并研究进行确定;但对于锚杆的直径而言,则一般是同时考虑承载力以及锚固力进行确定。从支护材料的选择方面而言,主要以树脂锚杆居多。除此之外,为了进一步提高支护的可靠性,在帮顶上会对钢筋网进行一定程度上的实用,但需要注意的是,在进行这一操作时需要保证锚杆孔要比树脂固力高。

3.2基于高强支护技术在采煤中的应用

在煤矿采煤之前,应该做好相应的准备工作,因此对于煤矿地质材料的分析必不可少。对于煤矿地质材料的分析主要包含如下几个方面:首先,需要分析松动圈作用以及顶板岩层的实际情况,然后在此基础之上根据分析结果选择适合而有效的锚杆长度,同时还需要对其进行理论性的计算,只有这样,才能够对其在实际应用中的效果进行有效的保证。其次,再对顶板岩层的实际状况进行一定程度的研究与分析,然后据此采用高强支护系统并使其形成回采系统,这样一来,就可以对巷道的安全性进行更好的保证,同时还能够游侠降低成本并提高工作效率。在实际的过程之中,需要对锚索盘槽钢进行有效的选择,一般情况之下选择较高的锚索盘槽钢较为适宜,然后注意将锚杆盘加之于锚索头与钢槽的中间位置,这样一来,便可以对围岩预应力承受能力进行一定程度上的增加,从而达到更好的围岩支护效果。

而如果实在深层次的采煤之中,高强支护技术则显得更为重要。一般情况之下,在实际的应用之中需要对支护进行一定程度上的比较分析,然后再分析的基础之上选择最为适宜、最为合理的支护。首先,应当对现场的情况进行一个综合性的考虑,在将各个因素纳入到考虑范围的基础之上进行研究分析,并最终选择合适的方案对巷道的稳定性进行有效保证。

3.3高强支护的安全性措施

在现场采煤时,需要结合设计方案来监督过程,使煤矿企业工作质量得到保证,避免出现安全隐患。锚梁的应用可以有效承接和固定高强支护,同时,如果墙体较高,锚梁也可以承担相应的压力,以便更加有序地进行采煤工作。由于高强支护有着较强的隐蔽性,因此在确定参数之后,就需要考虑如何才能保证工程的质量和施工的安全。随着时代的发展,深井越来越多,高采动地压也在不断增加。面对越来越复杂的自然地理条件,如果不结合具体情况,不有针对性地应用防护措施,就可能会导致冒顶事故发生。目前,还有一些地质条件比较特殊,比如高应力巷道、沿空巷道等,在这些地区还没有广泛应用高强支护技术,在高应力作用下,这类巷道会发生较为强烈的顶部变形,巷道出现收缩变形问题,影响到巷道的正常使用。

另外,在高强支护的实际应用中,需要制定相应的监督机制,一方面启动监督机制及时反馈高强支撑的应用情况,为进一步的完善提供依据;另一方面对外围的实际状态进行跟踪,观测其发展参数,以便对外围的运动形态以及高强支撑的实际状态进行准确客观的了解。相关技术部门可以依据这些状态信息对支护系统进行改善,使其最大限度的发挥出保障作用。

结束语

随着时代的发展,煤矿行业在国民经济中发挥着重要作用,煤矿资源的需求量不断增大,当前煤矿煤层的开采深度不断增大,巷道围岩的稳固性下降,容易引发生产事故。因此高强支护技术在采掘中应用广泛,极大提高了巷道结构的稳定性,提高了应力分布的均匀性,同时支护结构的施工成本较低,操作简单,具有较强的应用前景。研究显示高强支护技术在采掘过程中提高了巷道安全性,提高了煤炭开采的工作效率。

参考文献

[1]赵金伍.高强支护在采煤过程中的技术应用[J].黑龙江科技信息.2014(01).

[2]吴国强.煤矿过程中的安全管理探讨[J].能源与节能.2018(07).

[3]刘晓强.高强支护技术在采煤过程中的应用方法探讨[J].机械管理开发.2017(08).

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