煤矿掘进巷道支护安全检查及预防

2022-09-12 版权声明 我要投稿

煤矿开采并非是简单的采煤工作,涉及到诸多环节,是一项危险性较大的专业工作。结合经济社会发展需要,我国对矿产资源开采力度不断增强,逐渐进入到深井作业阶段,难度大大增加。在煤矿掘进开采期间,由于机械设备较多,作业期间会对煤层产生扰动影响,威胁到煤层结构稳定性,严重情况下会诱发严重的安全事故,阻碍开采活动安全有序进行。对此,应选择合适的煤矿掘进巷道支护方式,预先分析潜在安全隐患,做好全过程防控工作,尽可能降低安全事故发生的几率,维护作业人员人身安全。

1. 煤矿掘进巷道概述

掘进巷道作业,依据实际情况灵活选择掘进机掘进和爆破掘进两种形式,巷道施工细化为平巷掘进施工与斜巷施工,前者是在作业面地质勘察的结果基础上灵活选择作业形式,编制合理施工方案在后续作业中规范践行,工作人员在远离起爆点后方可起爆,规避安全事故出现[1]。条件不允许情况,可以使用风镐和手镐破岩开采,并且运用多种作业方式来规避顶板锚钉情况出现,便于后续施工。后者则是包括上山和下山两种作业形式,上山掘进是随着作业面水平高度升高,瓦斯可能上漂,要求作业单位使用传感器和信息技术实时监测井下瓦斯浓度,规避瓦斯聚集诱发安全事故,或是人员瓦斯中毒。在这个过程中,应将绞车和滑轮固定处理,避免跑车出现安全问题,下山掘进是通过安装阻车器、排水泵等相关装置,满足低水平面的作业需要,规避积水损害机械设备。

2. 煤矿掘进巷道支护安全检查分析

煤矿掘进巷道支护是为了保证巷道掘进活动安全稳定,由于开挖过程对岩层扰动较大,情况严重下导致结构崩坏坍塌,造成安全事故。掘进持续中,如果围岩受力超过岩体本身屈服强度,极可能产生塑性变形和锚钉[2]。基于此,巷道开挖前要做好安全检查工作,及时消除安全隐患,提升掘进巷道支护有效性。

(1)转变受力情况

掘进巷道开挖后,不可避免的会导致围岩受力情况发生变化,围岩垂直方向的约束力失去响应,开始呈现三方向受力状况。由于受力结构发生变化,转化为岩层单轴压应力,有别于以往的结构受力,围岩抗压强度大大下降,应力朝着各部分区域分散,改变受力下导致各层荷载作用变化,甚至弯曲损坏。另外,对于侧向变形问题的存在,不可避免导致岩层弯曲下沉,破坏围岩层周边结构,诱发更加严重的安全事故,威胁人员作业安全[3]。

(2)巷道空间保护

掘进巷道过程中,选择合理有效的巷道支护技术,便于预留足够的开采空间,且减少围岩崩塌几率。巷道开挖前,岩层结构始终处于均衡状态,受力方向多样,随着巷道开挖活动逐步开展,会打破岩层受力原本的平衡状态,在外部荷载下传输到外部围岩结构,用于抵御受力,实现巷道结构有效保护。

(3)其他破坏特点

巷道掘进中,顶板可能出现分层情况,围岩强度较小区域,伴随复合顶板破坏程度不断加深,局部会出现剪切性受损,在梁端岩体上过分集中承载力,加剧片帮事故几率[4]。另外,薄弱岩层也可能受到顶板围岩破坏不良影响,致使松动区域逐步延伸,加快顶板下沉,所产生的冲击力可能诱发严重的冒顶事故。

3. 煤矿掘进巷道支护安全预防措施

煤矿掘进巷道支护中存在很多安全隐患,为了保障作业全过程安全可靠,应在深层次剖析安全问题基础上,制定有效的预防措施落实到实处,降低安全事故几率,创设安全可靠的作业环境。基于此,综合考量巷道开挖中受力情况,如果巷道变形会大大增加支护难度。为了提升支护效果,保障巷道开挖安全,应契合实际情况灵活选择架棚支护、锚杆支护、喷射混凝土支护等方法,具有突出的作业便捷和经济性良好优势。但是,不同支护方式适应情况不同,要因地制宜灵活选择。

(1)架棚和锚带网联合支护技术

此种支护技术属于复合型支护技术,并非是单一支护技术,在巷道开挖前结合实际情况,促使锚杆支护与刚性支护有机整合,基于锚带网基础支护方式补充围岩强度,有效把控巷道形变量。如果形变量超出标准值,联合架棚支护技术应用在两钢带中间区域,可以最大程度上提升支护有效性,保护围岩结构稳定性,获取可观的支护效果。此种支护技术实际应用效果显著,积累了丰富经验,并为后续巷道作业打下了坚实基础,创设了安全可靠的作业环境[5]。

(2)U型棚联合锚网喷射联合支护

由于锚网喷射支护方式优势鲜明,无论是单一应用还是联合应用,都是较为可靠的支护技术。单一使用锚网喷射支护方式,暂时封闭围岩,创设相较于完整的封闭加固拱,但是由于此种方式过于单一,无法满足复杂矿井作业需求,背离实际作业需要。此种支护方式联合U型棚支护方式,具有较强的让压效果,结合现有煤矿开采现状,面对埋深高的围岩要考虑围岩容易破碎问题,事前计算和预测巷道塑性形变情况,两种支护方式有机整合,最大程度上减少对围岩结构稳定性的不良影响,将安全事故几率降到最低。

(3)混凝土喷射支护技术

此项支护技术实际应用,假设煤矿巷道符合使用年限要求,可以发挥混凝土喷射支护技术优势,实现永久性支护加固。对施工各环节全面检查和分析,创设安全可靠的作业环境,规范支护同时保护人员人身安全。需要注意的是,喷射作业要规避过量喷射,保证喷射量均匀,满足作业标准需求。

(4)其他支护方式

具体支护中,由于方法多样,采矿单位应契合地质条件和作业要求灵活选择。如果是复合顶巷道,则需要考虑岩层特点实行锚索梁和锚固岩石层结合方式支护,并运用悬吊支护方式来提升支护效果,创设安全的作业环境。

(5)超循环作业预警系统

煤矿掘进巷道支护作业中,在安全检查基础上,也要注重现代化技术引进应用,创设超循环作业预警系统,对作业全过程实时监测,及时发现问题和解决问题。掘进机每次掘进作业中,监测掘进安全距离,超出标准第一时间发出预警信号。系统包括声光报警器、无线信号收发器、无线摄像机、后台软件服务系统等。使用无线摄像机,可以对巷道掘进作业过程实时监测,录制视频,使用专门的软件记录下掘进机行进距离,计算得到实际掘进距离。通过此种方式,可以了解掘进机具体掘进距离,超过预设安全循环距离即超循环作业。在现代化信息技术支持下,发出声音光预警信号,上传到调度中心记录和分析,指导相关人员及时改进安全问题。

4. 结论

综上所述,煤矿掘进开挖期间,需要运用到类型多样的机械设备,作业期间会对煤层产生扰动影响,威胁到煤层结构稳定性,严重情况下会诱发严重的安全事故,阻碍开采活动安全有序进行。对于此,需要采矿单位提升掘进巷道支护重视程度,做好安全检查工作,选择有效的预防措施,及时消除和防控安全事故,维护掘进作业全过程安全,为企业带来更大的经济效益。

摘要:经济社会迅猛发展下对煤炭资源需求度大大提升,可持续发展下,对煤矿开采企业发展带来了严峻挑战,但挑战伴随的是机遇,需要煤矿企业予以综合考量。煤矿企业作业中,掘进巷道支护是一项作业难点和重点环节,很大程度上影响着作业全过程安全性,应契合实际情况选择合适的掘进巷道支护技术,同步落实安全检查工作,制定有效措施预防可能出现的安全事故,提升煤矿开采效率和效益。本文就煤矿掘进巷道支护安全检查相关内容展开分析,重点分析安全问题和预防措施,力求为后续相关研究提供参考依据。

关键词:安全检查,掘进巷道支护,预防,煤矿开采

参考文献

[1] 郗立功.煤矿掘进巷道支护安全检查与预防措施探究[J].当代化工研究,2020(15):66-67.

[2] 姬海鱼.浅议煤矿掘进巷道支护安全检查与预防措施[J].江西化工,2020(03):359-360.

[3] 任苏迪.寸草塔煤矿31煤暗副斜井穿层掘进支护技术[J].内蒙古煤炭经济,2020(08):153.

[4] 冯剑.锦界煤矿三盘区巷道沿顶掘进的探索与实践[J].内蒙古煤炭经济,2020(07):39-40.

[5] 李晓辉.浅谈掘进工作面巷道支护安全检查及其预防措施[J].东西南北,2019(07):135.

上一篇:都江堰市框架与砌体结构的抗震性能分析下一篇:房地产行业全面预算现状及改进建议