《煤矿掘进巷道顶板事故与合理防范方式》
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摘 要： 在煤矿掘进开采过程中,巷道顶板事故的发生通常是由于其顶部的迅速脱落造成的,在不同的开采区域由于具体工作状况的差异,巷道顶板事故会造成人员的伤亡、设备的损毁以及工作停滞等问题,影响重大.基于此,本文对于相关的问题展开探讨研究,并提出策略.
关键词： 煤矿开采;巷道顶板事故;措施研究
【中图分类号】TD771 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.32.260
1.巷道顶板事故出现的原因
在巷道的掘进过程中,煤矿掘进区域的受力结构在不断地发生变化,受力不稳定是导致事故出现最为主要的原因.原有的结构遭到破坏,呈现出结构中的平衡性不足等问题.尤其是如果在巷道顶部存在个别独立的岩石块,当受力结构发生变化时,这种独立岩石块会成为极不稳定的因素,在下落的过程中出现冲力,导致重大事故的出现,并且对区域中其他岩石造成影响.
一般情况下,会出现顶板的断裂脱落,这种情况说明巷道的宽度较大,掉落主要集中在两侧的位置,通过支护的手段,可以预防这种问题.其次,是规则掉落的状况,脱落部位呈现出较为稳定的类圆形形状,通常是椭圆形.另外,顶部的岩层较薄,也会导致脱落状况发生,造成巷道顶板事故.
2.巷道顶板事故的防范措施分析
2、1 展开断面的优化设计工作
在目前,可以通过各种辅助性的软件,对于断面的具体情况进行分析,尤其是对于不同部位断面的受力状况,结构稳定性可以进行分析.在这种情况下,可以选择出更为适合工作需求的断面,展开相关的施工工作.随着掘进工作的进行,要及时的应用相关软件对于具体的情况进行分析,并且通过分析结果,选择适当的结构强化方式.其中,最为常见的包括各种类型的支护手段应用.
2、2 平衡巷道中的结构压力
在现有的工作过程中,由于先进技术的应用,可以及时的通过平衡压力促进结构的稳定性.较为常见的支护方式,包括锚杆组合拱顶的应用以及锚索在组合的方式中,通过加固拱顶,能够实现上部结构压力的平衡,从而实现结构的稳定性.在顶板较为破碎的情况下,可以通过倾向的变化,对于顶杆的方向进行调整,实现结构压力的平衡.另外,锚杆在巷道之间呈现出一种直角的角度,一般能够较好的达成平衡压力的目的.通过锚杆的加固作用,能够使得顶部的受力稳定性得到强化,在这一过程中要注意根据岩层的厚度,以及具体的角度,进行支护设计[1].
2、3 应用合理的巷道支护措施
2、3.1 预留煤柱支护
这种支护的应用是较为常见的,在预留煤柱支护中,需要对巷道不同部位的工作模式做出区别,在区域之间留出煤柱空间,做好与之相应的支护与平衡工作.相对于其他的支护模式来说,煤柱支护的技术要求相对较低,技术操作的过程较为便利.然而,这种模式的应用也存在较为明显的问题.在后期的应用过程中,需要不断的进行维护,工作程序持续时间较长,同时资金投入量较大.一般情况下,该支护的方式能够保持稳定,在附近开采作业交叠进行的过程中,也会由于存在受力结构的变化,受到周围其他作用力的持续冲击,产生稳定性不足的问题.
2、3.2 应用矿用支护型钢
相对于其他的支护模式,支护型钢的特点在于材料的稳定性高.在支护型钢的应用过程中,通常结构呈现工字形或者U字形.由于材料本身的支护能力较强,在抗击压力的过程中表现较为出色.在目前,支护型钢的应用范围在持续的拓展.需要注意的是,支护型钢对于环境有着一定的要求,巷道中的整体受力结构,需要与支护型钢的作用达成统一,否则无法实现正常的安装与应用.巷道中的整体环境是较为复杂的,同时随着工作的继续,巷道中力的结构会持续的发生变化,从而难以适应于具体的应用与安装要求.支护型钢应用受到了环境条件的限制,相关的技术仍旧有待于突破需要进行持续研究[2].
2、3.3 应用锚杆支护
锚杆支护的形式,能够适应于多种支护的需要,同时锚杆支护中应用的锚杆本身也是有所区别的.在目前的技术应用中,锚杆有着机械式锚杆与摩擦式锚杆、黏结式锚杆等不同的模式.通过应用锚杆,巷道内部的岩石层能够呈现出更为稳定的状态,实现结构的整体稳定.
在当前,实际组合锚杆表现为两种模式,也就是树脂锚杆支护与桁架锚杆支护,第一种,树脂锚杆使用的掩护网有金属经纬、金属菱形网几种选择,要在具体作业中有较好效果,就能够应用W型钢带与M型钢带等几种树脂锚杆,第二种,桁架锚杆支护桁架锚杆是通过拉紧器、锚杆、垫块等组成.选用适宜的组合锚杆方式,才可以表现出满意的作业效果.
2、3.4 应用可缩支架支护
支架支护的应用范围较有限,要根据具体的应用位置以及受力的情况,选择可缩支架支护的方式.一般在支架的收缩阶段中,由于其受到的压力是实际的压力,增加压力并不在此范围中,因此状态较为稳定.当支撑的情况发生变化,在支撑过程中出现压力增加的情况,就需要对支架的支护形式进行调整.如果支架的外形出现了较为明显的变化,说明荷载力已經超出了支架本身的承受范围.在这种情况下,就需要采取其他的综合性支护措施,保护巷道中的环境稳定[3].
3.结束语
在煤矿开采的过程中,由于掘进阶段中岩层产生的变化较为明显,巷道中结构受力的平衡性容易出现改变.在这种情形下,出现巷道顶板脱落的问题,是较为常见的.通过合理的预防措施,可以防止顶板脱落的问题出现.目前,根据技术手段,采取相应的数据采集,根据不同断面中受力的状况选择适合的工作模式,对于预防顶板事故有着重要作用.另外,掘进工作的进行是持续的,为了使得内部结构能够与实际的工作需求保持较好的适应性,通过加固的方式采取支护手段,是更为常见的方式.支护方式的选择,要根据具体的受力结构分析结果、工程施工需求、开采需求进行决定,以保持其内部结构的稳固,避免事故发生.
参考文献
[1] 孙博宇.煤矿掘进巷道顶板事故及合理防范方式研究[J].建筑工程技术与设计,2018,000（012）：5340.
[2] 梁日军.煤矿掘进巷道顶板事故及合理防范方式研究[J].矿业装备,2018,000（001）：38-39.
[3] 任建文.煤矿掘进巷道顶板事故及合理防范方式研究[J].中国化工贸易,2019,011（010）：223.
本文点评：这篇文章为关于煤炭相关专业的经典范文,可作为顶板方面的大学硕士与本科毕业论文写作参考和煤炭论文开题报告和职称论文论文写作参考文献.
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