倾斜煤层掘进支护技术及回采技术分析

　　【摘 要】煤炭资源是我国的重要资源，煤矿开采技术的不断深入使得煤矿的掘进技术成为井下作业的关键，面对激烈的市场竞争，作业的技术要求越来越高，煤矿想要在激烈的竞争中取得经济效益，就需要在煤矿开采过程中不断的提升掘进巷道支护和回采技术，先进的煤矿掘进及回采技术是保障井下安全作业的依靠。
　　【关键词】煤矿巷道；支护技术；问题措施
　　一、急倾斜煤层掘进巷道设计布置及回采中需要解决的关键问题
　　（一）支柱防护问题
　　急倾斜煤层在掘进、回采过程中，顶底板支护的作用至关重要，它不仅影响了施工的安全，而且决定了掘进及回采的速度和实际创造的经济效益。所以解决急倾斜煤层的掘进、回采过程中的作业支护结构中存在的问题迫在眉睫。比如：巷道掘进过程中支护方式及掩护式支架的设计结构不合理，会严重影响矿井的安全及采掘接替。
　　（二）人身安全问题
　　在急倾斜煤层巷道掘进及工作面回采过程中存在着许多危险因数。如巷道支护设计式不合理、支架结构设计不合理、防冲装置不完善、作业上方水害治理不到位、瓦斯治理不到位、顶底板管理不到位、通风系统不畅通时可能会引起各种事故的发生，导致人民生命财产安全造成极为恶劣的影响，为了防止各类事故的发生，必须要采取一系列的安全技术措施防止各类事故的发生。
　　二、急倾斜煤层的关键技术与应用
　　（一）掩护式支架的结构设计
　　经过多年的技术改造，急倾斜工作面采用掩护式支架进行支护的回采技术已在多个省市产煤地区得到广泛推广，已成为急倾斜煤层回采的首要技术。因此掩护式支架结构设计必须根据煤层厚度来进行设计，形状为八字形，支架材料采用矿用11#工字；钢丝绳采用2―5钢丝绳，直径22---43.5mm，钢夹板和螺栓将钢梁连城整体。适用M=1.3m ～1.6m，增加高度为0.3m～0.5m。
　　（二）掩护式支架的安装、调架
　　伪倾斜柔性掩护支架采煤法，采面呈直线伪倾斜布置，沿走向推进，并用掩护式支架隔离采空区，工人在掩护式支架下采煤。在组织回采前必须对采面进行支护，首先将回风平巷扩宽至煤层顶底板，在上出口前方底板开挖地沟，宽度不小于0.8。相关准备完善后再将掩护式支架全部运至回风平巷，在回风巷工作面上出口前方15米处开始往采面安装，直至安装到采面下出口为止。在掩护式支架安装过程中必须将其采面调成伪倾斜工作面，倾斜角度为25度至30度。在正常回采过程中要在回风巷安设支架，安设的支架长度必须超过上出口8至10米。在调整支架时必须待将顶煤柱放落或放炮崩落，并将冒好的矸石垫成以后，即可调整支架下放，由水平状态调整至斜下放成25度至30度。
　　（三）急倾煤层防冲装置技术
　　在急倾斜煤层中进行回采时，需要防止滚煤矸伤人事故的发生。 因此，在倾角较大的情况下，需要在过渡架前梁部分安装挡矸帘，同时要在下出口处打密集挂网。这样做的目的在于，如果工作面煤矸石窜下时能够起一定的缓冲作用。更为重要的是，能够有效降低煤矸的下落速度，如果落点超过了预期的范围，最后下出口部分的密集挂网还能起到阻挡的作用。
　　（四）急倾斜采煤工作面回风巷上方水害防治技术
　　为了解决急倾斜煤层的采煤安全问题，需要对工作面回风巷上方的水害进行预防和治理。首先要将上一采面运输机施工情况准确地绘制在采掘工程平面图上，然后根据实际情况编制探放水设计和施工安全技术措施并贯彻落实。
　　（五）急倾斜采煤工作面的瓦斯防治技术
　　回采急倾斜煤层工作面瓦斯治理方法主要是根据矿井瓦斯地质图中相关参数、煤层赋存状况、采掘布置情况、保护层回采情况等综合考虑。若在未回采保护层的情况下必须施工顶底板瓦斯抽放巷，在两层煤层中间施工瓦斯抽放巷道，瓦斯巷内施工穿层瓦斯抽放钻孔，利用高负压瓦斯抽放泵对掘进巷道及回采煤层瓦斯进行预抽，这样可以防治在掘进期间发生煤与瓦斯突出事故。
　　三、煤矿掘进支护中存在的问题和地质条件分析
　　我国煤矿开采范围和深度逐渐增加，掘进支护技术就成为回采过程中的关键，面对井下变化多样的巷道布置在支护和掘进方面仍然存在一些问题：目前巷道的掘进技术大多数采用传统的掘进技术，回采周期长，回采设备陈旧，为提高井下作业的安全可靠，巷道逐渐向煤巷转型，既可以充分发挥大型设备的作业效率，也可以由传统的拱形工作面向矩形工作面转变，但转型后对回采巷道提出更高的要求，因此巷道掘进只有不断的改进才能满足回采的需求。
　　根据掘进支护技术的实际操作情况，选择合理的回采技术，在地质条件特定区域，煤矿回采的区域环境较差，多数处于地质条件恶劣的环境下，多断层，井下地应力强，煤层内部结构不稳定，水文环境较差。掘进支护在回采过程中有很多难点，顶板的围岩呈现升高态势，复杂多变的断层，特别是在薄弱煤层管理难度较大，这就增加了煤矿企业的支护技术和回采技术要求。
　　四、煤矿回采掘进巷道支护技术的关键
　　对煤矿回采而言，主要的回采方式是综采和炮采；炮采主要是在长壁工作面中执行，主要过程是破煤、装煤、运煤和支护技术，炮采工作面设备安装简单，钻研技术采用煤电钻，在各种复杂的环境下都可以使用，但炮采工作对顶板的管理不是非常完善，顶板事故多大，安全系数较低，因此在采取炮采时要注意爆破落煤要增加炮眼的个数，采用机械装煤可以坚强施工人员的强度，炮眼的封堵使用黄泥、水泡泥，防止出现打筒的现象，加强对作业人员操作流程的培训，现场工程质量的监管，方可保障施工安全。
　　综采工艺是煤矿综合机械化回采主要技术，即爆破、装运、支护等工序均已实现机械化，被广泛的应用于煤矿中，多数应用于煤层稳定且顶板坚硬的煤层，该技术具有安全系数高、产量高、劳动强度低和机械化程度高的优点，但对综采工作面投入大、无法保障煤质的装备和回撤，因此在综采作业时要考虑煤层倾角的大小，综采工作面地质带的构造问题和综采工作面安装及回撤的作业技术。
　　处于复杂地质条件下的煤矿巷道回采的关键是综合合理的分析该区域的实际地质情况，特别是对地下的复杂多变的地质条件，合理的布置巷道，在巷道回采时要注意发生不稳定围岩的现象，也就是通常所说的对巷道的破碎岩石进行的支护技术，该技术的关键是为了保障周围的围岩不受破坏，保障安全生产。
　　五、结束语
　　我国急倾斜煤层分布广泛，大多数是由于复杂的地质条件而产生。要想安全高效地对急倾斜煤层进行回采，不仅需要对回采技术进行革新，而且需要具有针对性的现场安全的管理措施。只有这样施工人员的生命财产才能得到保证，资源才能得到有效的利用。本文主要针对倾斜煤层回采过程的支护和掘進技术进行简单的分析总结，提出支护的关键点，选择适合的回采方式和支护方式，是企业可持续发展的保障，是提高企业安全管理及经济效益的基础。
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