李思昌
貴州發(fā)耳煤業(yè)有限公司 貴州水城 553000
煤礦開(kāi)采必須嚴(yán)格遵循綜采流程,采用先進(jìn)技術(shù)提高綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù),以確保綜采工作安全進(jìn)行,進(jìn)而推動(dòng)煤礦綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)效率的提高。煤礦掘進(jìn)地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜,地理位置較為特殊,掘進(jìn)過(guò)程中常會(huì)遇到復(fù)雜地形或斷層面,這給掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)提出更高要求。
錨桿支護(hù)技術(shù)在巷道掘進(jìn)中應(yīng)用十分常見(jiàn),可最大限度的利用煤礦巷道原巖應(yīng)力,使原巖應(yīng)力與支護(hù)強(qiáng)度共同作用,減少支護(hù)成本的投入,從整體上提高煤礦單位的綜合效益。借助于支護(hù)構(gòu)件錨桿托板,通過(guò)使用錨固劑可以有效發(fā)揮錨桿支護(hù)技術(shù)的作用,可在錨桿中將螺母適當(dāng)扭緊,使巷道表面能得到托板的緊壓,實(shí)現(xiàn)圍巖應(yīng)力狀態(tài)的調(diào)整,能夠使圍巖節(jié)理裂隙情況得到有效緩解[1]。
砌碹支護(hù)在當(dāng)前我國(guó)煤炭行業(yè)中是最基本、最常用的井巷支護(hù)方法,主要分成:料石砌碹、混凝土砌碹。主要適用于煤礦井下的不受回采影響,服務(wù)期長(zhǎng)的巷道。具有如下優(yōu)點(diǎn):本身砌碹支護(hù)是連續(xù)整體,對(duì)圍巖能起封閉作用,防止其風(fēng)化;且非常堅(jiān)固、耐久以及防火、防水、阻水、通風(fēng)阻力小。而且材料來(lái)源廣泛,多數(shù)可以就地取材。但是其也有缺點(diǎn),砌碹支護(hù)主要承受頂部壓力,對(duì)于頂壓不均勻或者不對(duì)稱、側(cè)壓較大的情況,受力較差,容易出現(xiàn)裂縫。而且不能立即產(chǎn)生支撐能力,需要養(yǎng)護(hù)時(shí)間,且造價(jià)較高。
這項(xiàng)支護(hù)技術(shù)大多用于硬度大于5MPa的頂板巖石或斷層落差超出2m的施工環(huán)境。它的工作原理是工作人員合理應(yīng)用相關(guān)掘進(jìn)設(shè)備,將煤礦開(kāi)采過(guò)程中碰到的斷層有力破除掉,確保巷道斷面處于自然的拱形位置,同時(shí),加強(qiáng)對(duì)巷道的加固與支護(hù)處理。一方面可以增強(qiáng)巷道掘進(jìn)施工的安全性,另一方面也能使頂板圍巖結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。此外,遇到坡度較大的工作面時(shí),工作人員可選用頂板巖石自行脫落法進(jìn)行施工。
為了有效提高煤礦開(kāi)采的效率,改進(jìn)現(xiàn)有的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。首先,工作人員應(yīng)當(dāng)注意對(duì)于支護(hù)設(shè)備的更新維護(hù),從而確保其能夠更好的滿足當(dāng)前的煤礦掘進(jìn)支護(hù)要求。這就要求煤礦企業(yè)能夠設(shè)立相關(guān)的監(jiān)管部門(mén),能夠?qū)ο嚓P(guān)的支護(hù)設(shè)備進(jìn)行定期檢修,對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠及時(shí)更換,從而有效確保巷道支護(hù)的效果。同時(shí),工作人員還應(yīng)當(dāng)注意對(duì)新型設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)和使用,從而確保煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)能夠更好的滿足時(shí)代發(fā)展的需要。再具體的煤礦支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中,支護(hù)設(shè)備作為其中的重要部分,對(duì)于支護(hù)效果有著極大的影響。這就要求工作人員能夠針對(duì)其中磨損較為嚴(yán)重的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更換,從而避免煤礦事故的發(fā)生。
在構(gòu)建煤礦掘進(jìn)支護(hù)體系的過(guò)程中需要使用液壓掘進(jìn)設(shè)備,并配合邊坡支護(hù)措施,以充分發(fā)揮支護(hù)作用,從而確保掘進(jìn)作業(yè)的連續(xù)性。綜掘機(jī)在進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時(shí)也是對(duì)綜掘機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的一個(gè)過(guò)程,在使用機(jī)載液壓鎖的時(shí)候還會(huì)使用到多重支護(hù)技術(shù)。為此,在開(kāi)展煤礦掘進(jìn)施工的實(shí)踐中必須全面考慮設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性,并合理考慮系統(tǒng)的閉鎖裝置,這樣才能盡量減少工作人員的工作量,并有效保證施工的安全性。
管理人員應(yīng)對(duì)支護(hù)監(jiān)測(cè)制度加強(qiáng)健全力度,密切關(guān)注制度的落實(shí)程度。在支護(hù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的規(guī)范下,井下施工人員得到的圍巖狀態(tài)變化數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,針對(duì)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對(duì)支護(hù)方案加以優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)煤礦掘進(jìn)作業(yè)實(shí)際效果的最大化[2]。
在計(jì)算支護(hù)臨界點(diǎn)的時(shí)候應(yīng)注意確保支護(hù)體系的合理性與有效性。同時(shí),圍繞掘進(jìn)作業(yè)實(shí)際情況初步算出臨界點(diǎn),然后分析計(jì)算結(jié)果合理選取掘進(jìn)設(shè)備,以獲得較好的掘進(jìn)效果。在掘進(jìn)作業(yè)時(shí)還需運(yùn)用多種分配工藝,確保支護(hù)體系得到更好的優(yōu)化與完善。由于煤礦的開(kāi)采環(huán)境中潛在大量不確定的影響因素,因此,要對(duì)這些因素進(jìn)行分析然后合理評(píng)估掘進(jìn)設(shè)備。在掘進(jìn)作業(yè)的過(guò)程中當(dāng)掘進(jìn)深度逐漸深入時(shí)地質(zhì)條件也發(fā)生變化,煤礦企業(yè)通常都是先選擇立井開(kāi)拓的方法,再改為斜井開(kāi)拓的做法,最后改為平硐開(kāi)拓的做法,以確保開(kāi)拓作業(yè)順利進(jìn)行。
為確保作業(yè)人員能夠在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下安全穩(wěn)定的開(kāi)采,必須研究綜采掘進(jìn)支護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵是選擇普掘機(jī)和綜掘機(jī),按照綜采中實(shí)際操作的需求及掘進(jìn)設(shè)備科學(xué)確定普掘機(jī)和綜掘機(jī)的臨界點(diǎn)。
此外,還應(yīng)注重過(guò)斷層階段的支護(hù)技術(shù)。掘進(jìn)作業(yè)過(guò)程中,斷層會(huì)影響掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行。通常情況下,煤礦斷層面的開(kāi)采工作采用直接破頂和退后臥底兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果發(fā)現(xiàn)煤礦上層巖層、土質(zhì)較為松軟時(shí),可以按照掘進(jìn)機(jī)特性采用直接破頂法作業(yè),以降低開(kāi)采作業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù),并用錨網(wǎng)鎖支護(hù)留下的堅(jiān)固頂板圍巖,這不斷提高了作業(yè)的安全性,也節(jié)省了物力和人力,降低了作業(yè)成本。倘若開(kāi)采過(guò)程中遇到硬度高且完整的巖層斷層面,則可以選擇退后臥底法進(jìn)行開(kāi)采。為此,要先確定巖層中較為完整和堅(jiān)固的部分,而后掘進(jìn)機(jī)退后,向前推進(jìn)臥底部分,進(jìn)而提高斷層面掘進(jìn)的穩(wěn)定性和安全性。然而,作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性,以及作業(yè)強(qiáng)度大,對(duì)作業(yè)人員的耐久力提出了更高的要求,也要求掘進(jìn)機(jī)操作技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)豐富,能夠依據(jù)實(shí)際作業(yè)情況及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施[3]。
總之,煤礦綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)直接關(guān)系到開(kāi)采作業(yè)的穩(wěn)定性和安全性,在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,必須注重掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,尤其是在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的條件下,要明確掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中存在的不足,了解掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn),更應(yīng)注重綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的選擇、設(shè)備的選擇和應(yīng)用。本文從煤礦開(kāi)采作業(yè)實(shí)際出發(fā),認(rèn)為綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中,應(yīng)該科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃,合理科學(xué)地選擇支護(hù)技術(shù)和設(shè)備,強(qiáng)化錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的使用,并完善掘進(jìn)管理機(jī)制,以確保綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)作用的發(fā)揮,為煤礦安全開(kāi)采作業(yè)提供重要保障。