煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

余波

摘要：在煤炭采矿工程掘进施工过程中，需要利用专门的掘进设备进行破煤与装煤作业，并且将煤炭运输到指定位置，煤矿巷道掘进机是最常用的掘进设备，不仅安全高效同时配备了完善的运输设备，可有效提高掘进效率和采煤效率。但是不可否认的是，煤矿巷道掘进工程系统且庞大，需要工作人员对掘进过程进行详细规划，才能最大程度的保证巷道安全。当巷道空间脱离于岩层时，必须采取合适的支护技术对采掘巷道进行支护与加固。锚杆支护技术是全球煤炭行业应用最为广泛的支护技术，能够为巷道掘进技术的应用奠定坚实基础。

关键词：煤矿工程;巷道掘进技术;支护技术;具体应用

引言

当今时代社会发展与自然资源利用关系更加密切，煤炭能源的需求量也在逐渐变大，很多煤炭企业在开挖过程中会出现安全性的问题。煤炭能源的生产是一个系统化的建设流程，需要各类工作在其中发挥重要作用，其中煤炭开采工作作为一线工作内容，为后续的煤炭加工研究提供原始材料，是很重要的工作内容，但是这项工作在開展过程中也会有一定的危险性，对开采工作人员的安全存在不利。为此，相关企业单位需要针对采矿工作的安全性进行优化升级，借助施工技术的力量将开采工作进行安全性提升。为保证煤炭开采的工作质量，最为有效的方式是目前经常实施的施工支护和掘进工作，这两种施工建设手段能够有效保证煤炭开采工作的质量和效率，维护工作人员的人身安全。

1煤矿巷道掘进和支护技术现状

在煤矿巷道掘进中比较常用的技术主要有综合机械掘进法、掘锚式法和整体化流水线法。这三种技术在具体应用期间各有优缺点，应用范围存在有较大差异。①综合机械掘进法在应用过程中，是将多项设备结合在一起，达到掘进的目的，具有高效快捷的特点，但应用成本相对比较高，且技术效果容易受机械设备质量效果的影响。在该方法应用过程中，一旦有机械设备出现故障，该技术可能就无法顺畅的应用。②掘锚式法是以悬臂式掘进机为基础应用的，优势为可以在环境恶劣复杂的区域应用，受环境的限制相对比较小。③整体流水线法在应用时成本相对比较低，但是在应用时使用进度相对缓慢。总的来说，现如今，煤矿巷道掘进和支护技术的方法虽多，但是不同支护技术在应用期间所发挥的作用效果各有优劣，其整体应用还存在有一定的缺陷和不足。

2煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

2.1优化工艺流程

工艺流程是每个行业都必须要有的工作指导，在煤矿当中尤其应该规范作业流程。例如，在工作的过程当中会使用爆破这一工艺方式，爆破是一种具有一定危险性的工作方式，一旦使用不当就会造成坍塌。但是在掘进的时候根据地质情况有时候必须要使用爆破这种方式的。为了能够解决点眼时间长并且准确度不够这一问题，点眼器这一工具被研发出来。这一设备最大的优势就是可以根据巷道围岩的具体情况来选择最优的间距和抵抗线，从而使钻眼质量得到了显著的提高，并且炸药量也控制的更完美。在施工人员进行巷道掘进施工时，钻眼爆破是一定会使用到的方式，当前巷道的掘进工作需要使用多亮的煤电钻，在运送之前要考虑好安全的问题。施工的过程当中对于施工单位已经使用的技术等方面内容要提前考虑好。对周围环境进行仔细的调查，例如巷道当中煤层的厚度是多少，每一个爆破眼位之间的距离设定要根据实际的厚度进行分析测算，然后选择合适的技术进行施工。一般的情况下，煤炭层与岩巷道比较相似，其中最具有代表性的就是较软。在这种情况下所选择的技术应该是单向掏槽，分析出能否提高工作效率保证掘进工作的顺利。在不断深入的过程当中若是遇到炮眼就需要分析实际情况，一般采用下标的方式进行施工。

2.2锚杆支护和锚注支护技术

软岩是一种十分常见的围岩类型，为了最大程度提高巷道支护效果，工作人员就可以利用强度较高的锚杆，并对锚杆施加一定的预应力，以此来提高围岩的承载性能，降低围岩的剪切变形。锚杆支护技术是现如今最为常见的巷道支护技术，不仅成本较低同时应用简单，能够结合围岩形变量适当调整支护强度。但是在高应力的制约下，并非所有的锚杆支护都能呈现出主动的支护效果。锚注支护方式则主要采用灌浆的方法来提高围岩的荷载力，同时也可有效提高围岩抵御地下水侵害的能力。

2.3运用相配套的支护技术

为了在煤炭采矿作业中发挥锚杆支护的作用，将支撑性能进行全面发挥，需要在前期的巷道掘进工作中选择合适的锚杆支撑保护技术，将配套的体系应用到整体建设中去，各部分零件组成也要配套。相配套的支护体系进行作用发挥就需要各组成部件的质量达到标准要求，确保锚杆支护体系中的螺母质量达标，并且其使用安装精准度符合锚杆支护要求。一般情况下，为了保证锚杆支护体系能够承担起整体采矿区的山体压力，在进行支护工程建设时，会将普通螺母替换为专用螺母，以更为适配的体系来维护整体工程质量。

2.4更新临时支护技术

在煤矿掘进施工的过程中，巷道顶棚的安全工作特别的重要，因此掘进的设备一定要进行及时的更新和维护。现在科学技术比较发达，设备的种类也十分的丰富，遇到问题时如果来不及进行正式的方案也要紧急的启动临时措施。例如矿场出现顶棚不稳的情况时可以找来大量的木架，然后将木架安装到巷道上来进行支护，同时配合木棚进行建设。这两种材料都比较轻，安装的过程会很简单，并且可以根据不同的条件进行微调。但是毕竟只是临时的方案，木架的强度不高，防火性能又过低，只能够临时用来解决问题，过后还需要将材料换成混凝土。

3煤矿巷道掘进施工及注意事项

现如今，我国煤矿巷道掘进过程中比较常用的掘进方式主要有综合机械化掘进和掘锚一体化掘进两种方式。①综合机械化掘进技术在应用过程中，系统的组成相对来说比较复杂，需要应用到钻孔设备、掘进设备、传输设备以及通风设备等，这种掘进方式在应用期间任何环节都不能受到影响和干扰，否则的话，掘进工作就难以顺利实施下去。通常来说，该掘进技术应用期间系统性能越好，掘进的工作效率以及施工进度也就越理想。②掘锚一体化掘进的优势就在于可以有效的节约掘进时间，其是在锚杆支护技术应用的基础之上使得掘进式公寓巷道支护彼此融合。近些年来，随着技术的不断发展和进步，应用于煤矿采煤工程巷道掘进和支护技术的掘进设备以及技术也开始朝着多元化的方向发展。比如说，对于盾构机掘进工艺的应用，该工艺可以在复杂地理地貌深埋长隧洞内施工，其优点在于掘进速度比加快、安全可靠，最终所形成的巷道质量比较理想。但是不可否认的是盾构机的造价不菲，要实现该机械设备的有效应用，前期所需要投入的成本相对来说还是比较大的。

结语

总的来说，社会经济发展对于煤矿开采工程建设要求在不断增加，使得开采工作逐步成为国家发展的重点关注内容。为了更为科学合理的进行开采工作，在前期工程建设中需要适当应用开采方式和支护方式，保证企业经济效益，同时维护工作人员人身安全。

参考文献

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