煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析朱辉

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析朱辉

朱辉

河南平宝煤业有限公司河南省平顶山市467000

摘要：煤矿巷道掘进与支护作为煤矿开采的核心环节，受施工环境、设备与技术影响存在很多问题。挖掘施工属于实践操作，更多的是针对煤矿采矿施工，让地下巷道实现挖掘与规划目标。巷道空间要以周边煤层与岩体为基础，通过支撑保护巷道空间，从而为煤炭运输与开采提供有效条件。

关键词：煤炭采矿；巷道掘进；支护技术；应用

一、煤矿开采新技术使用的重要性

一直以来，我国的这些采矿企业大多只是注意着对这些能源的开采数量，并没有注意方式，因此其实他们这些采矿企业到最后获得的经济利益并没有很多。因此企业如果想要提高自身的经济效益，就必须紧跟时代潮流，引进先进的科学技术，在最大程度上实现对能源的利用，避免不必要的资源浪费，努力提高对能源资源的利用率，进而提高企业的经济效益。除了对煤炭资源的开采方式存在着问题以外，在开采过程中也存在安全隐患。在我国的很多规模不是很大的采矿企业当中，在对煤炭进行开采时，往往存在着比其他企业更大的风险。因为他们这些企业的规模比较小，许多工人的基本权益没有得到保障，在具体的开采过程中就存在着大量的安全隐患。有时候，这些采矿工人对地下的煤炭资源分布布局并没有做到清晰的了解，对地下的地址情况也并不是十分了解，往往在一些地质构造比较复杂的地方来讲，就更容易出现问题。继续以上的两种情况，如果这些采矿企业再继续使用原来的采矿方法，那么不仅没有办法提高企业的经济效益，提高对资源的利用率，而且更不利于工人的安全，对环境来讲，也是存在着非常不利的条件的。为了解决以上的问题，我们必须紧跟时代发展的潮流，采用新的开采技术，进而提高我国的经济发展。

二、煤矿巷道掘进和支护技术分析

在开采煤矿之前，需要开凿一定数量的巷道来抵达煤层，同时为煤矿运输提供稳定的运输通道。煤矿巷道掘进和支护技术。就是针对煤矿巷道的挖掘和支护提供支持的技术。一般来说．其分为掘进和支护两个部分。

1、煤矿巷道掘进技术。通常意义上。煤炭采矿工程的巷道掘进技术主要可以被分成两个不同的种类．其一是综合机械式掘进技术，其二是掘锚一体化掘进技术。这两种巷道掘进技术是目前在国内的煤矿巷道技术应用范围较为广泛、应用频率相对较大的两类技术形式。其中，综合机械式掘进技术是相对系统化的，它主要是由掘进、钻孔、输送、通风、机械设备等因素共同构成的。并且，由于相应的掘进设备是这个系统的关键组成部分，因此，其工作效率与施工进度之间具有十分密切的关系，即工作效率的提升能够在极大程度上推动其施工进度的进步，从而使得该项技术的应用更加完善和科学。

2、煤矿巷道支护技术。当煤矿巷道的掘进出现围岩不稳等影响巷道稳定和安全的问题时，需要采取相应的支护技术来支撑整个巷道，从而防止巷道围岩遭到破坏，保障巷道的安全及稳定。就目前来说，我国煤矿巷道支护方式主要有砌碹支护、棚式支护、锚喷支护，注浆加固和复合支护等形式。而在煤矿巷道支护技术方面，由于我国煤矿巷道中软岩占比极高，因此主要是针对软岩巷道采取锚杆支护技术。

三、采矿工程巷道掘进和支护技术中的影响因素

1、巷道围岩强度因素

巷道的稳定性与围岩强度息息相关，为了可以形成对巷道的良好支护和支撑，需要经过勘察并结合围岩强度进行支护技术的合理采用。如果围岩强度可以在锚杆支撑下，实现了自身强度的提高，那么可以进一步加大保护支撑力。围岩勘察的过程中，主要针对地质应力的承载能力进行了解和分析。承载能力的高低与顶板位移的大小有着直接关系，承载性能强，当地质应力增加的情况下，会降低顶板位移的大小，发挥相应的保护和支撑效应。所以，采矿项目中的巷道掘进施工中，需要关注围岩强度提高支护有效性和掘进安全性。

2、地应力因素

煤炭采矿工程中，地应力是具有较大安全影响的。其表现在会增加岩体位移、支撑物变形失效、煤层压松等方面，甚至还会造成岩层断裂、工程坍塌。为了有效解决这一隐患，确保采矿工程的顺利进行，具体的巷道掘进与支护时，务必全面有效的采取技术方案对作业面形成支撑体系，与此同时，科学处理采空区，以促进采矿作业的安全进行。例如，对顶板岩层进行支撑控制，这一方式在当前的工作面保护支撑中较为常见，顶板管理支护技术即工作面支撑与采空区处理的有机结合。

3、巷道断面尺寸及形状因素

采矿作业的巷道掘进中，巷道围岩应力的优化和保护支撑是必不可少的，这就会造成断面出现应力不均的现象，为了可以使应力得到分散，应当在实际过程中严格控制巷道断面的形状和尺寸。

四、优化煤炭采矿工程巷道掘进与支护的方法

1、使用性能稳定的掘进设备

巷道掘进机作为煤巷快速施工的设备，煤巷工程效率、开挖效率决定着整个工程工作情况。井下矿物与巷道煤岩是整个掘进机械的工作目标，并且有着很强的振动效应，作业环境恶劣，所以必须结合工作环境确立施工方案，这样才能确保连续的机械作业。根据国产化进程与设备引入机制，国内巷道掘进技术有了很大的发展，并且形成了很好的掘进工艺与发展模式。自行制造掘进在选用结构部件、电气配套、液压传送时，必须认真筛选，确保施工质量。对于国产不达标的元件，优先选用先进技术的产品。在恰当的部位使用镶嵌式组合，通过模块结合的形式，帮助设备做好维修拆卸，这样才能确保设备稳定性。

2、优化机电一体化

把掘进设备变成自动化模式，有效调整动力电机功率与开挖方位。同时做好掘进设备故障判定与状态监控，具体包含电机荷载、输电压控制、电机温度、油路压力、环境污染等。结合现代测控工艺，优化并创新掘进设备问题评估、状态监测与远距离控制，这样才能达到电机整体运作要求。

3、把握临时支护技术要点

临时支护指为满足巷道掘进工作的临时需要而进行的支护作业。为保证临时支护质量，应用时应注重把握以下内容：一方面，明确所用支护材料。不同的支护材料有着各自的优点与缺点，应保证所用材料的合理性。例如，使用木支架进行临时支护时，具有质量轻、安装方便、加工难度低等优点，但防火性能、强度性能较差。金属支架强度高，而且拆装方便，并能重复使用，但成本较高，因此，究竟采用何种支护材料，需要从经济性、可行性、安全性等方面进行充分论证。另一方面，落实支护作业细节。临时支护作业中，要求施工人员严格按照支护工序及要求进行，尤其应做好支护质量检查，禁止使用损坏的支护材料。

4、预制钢筋混凝土支架

这一支护技术主要是利用混凝土制作支架，并在矿井内将其装配，确保梁柱接口的紧密性，所以其不仅具有较大的支护强度，且成本较低，但存在质量大和无伸缩性等方面不足。常见的主要有吊环式的前探梁，主要是在前面的临时支护措施下，采用3根吊挂前探支架，按照一定的长度和间距将其在巷道中平行布置，每一根的强度必须与吊环之间进行固定和匹配，固定点必须大于2个，并确保其紧固性，才能确保其支护效果。

结束语

为了确保采矿工程的巷道施工安全，控制工程施工质量，以及巷道长期稳定性，工程过程中要根据巷道的实际情况和围岩特性科学的进行巷道掘进，严格按照要求进行施工，并且做好掘进支护工作，保障采矿工程施工的安全稳定性，从而提高巷道掘进的效率和质量。

参考文献

[1]樊坤,徐亮,侯杰.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探讨[J].山东工业技术,2018(24):78.

[2]赵寿.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].山东工业技术,2018(17):99.