浅谈煤矿巷道快速掘进工艺优化应用

浅谈煤矿巷道快速掘进工艺优化应用

王彬

辽源矿业（集团）矿山建设公司136200

摘要：伴随着我国经济发展建设脚步的加快，人们对煤炭能源的需求也逐渐增加，而在这样的形势下煤矿开采工作也迎来新的挑战。在采矿过程中，利用掘进及支护技术，加强对采矿安全生产的保障，消除安全隐患，在掘进流程、支护流程中，优化技术手段，完善有关的装备和设施，确保生产安全。本文分析了采矿工程巷道掘进与支护技术的现状，结合巷道掘进与支护工程的重要性，总结了采矿工程巷道掘进与支护技术的要点，探讨了采矿工程巷道与支护工程的注意事项，采矿工程巷道掘进与支护技术研究有着重要的现实意义，推动了我国煤矿开采事业的创新发展。

关键词：采矿工程；巷道崛起；支护技术

引言

经过多年的开发，我国浅层煤矿资源基本被开发完全，更多的煤矿资源汇聚在深层。深层地下环境较为复杂，在煤矿地下开采工程开展过程中极易遭受各种风险因素的冲击，甚至诱发现场塌方等高危害性事故。而通过巷道掘进、巷道支护技术的科学应用，可以事先为煤矿开采营造相对安全的环境条件，保证采矿工程安全、平稳、高效推进。因此，探析巷道掘进、支护在采矿工程中的应用具有非常重要的意义。

1煤矿巷道掘进的影响因素分析

1.1受到地质构造因素的影响

煤矿安全事故时有发生，我们也经常会在一些新闻媒体上看到一些相关的报道，所以煤矿的安全开采，安全施工也越来越受到政府和有关部门的重视。由于煤炭资源都是分布在地下，在进行矿地勘察的时候必须要全面去了解周边和现场的地质结构、土壤情况，岩石层分布等情况，巷道所处位置以及其周边的的地质结构和环境的好坏会直接影响掘进工程的质量和进度，同时还要考虑到环境因素，有无暴雨、塌方情况的的发生，以及地下水涌量、煤岩硬度问题也都是直接影响着巷道掘进的主要因素，如果地质勘察人员在实际勘察中忽视了其中任何一项问题，都会给掘进工作带来一定的安全隐患，不仅要进行实地勘察，还需要的定期去对周边的地质情况进行勘察，要实时的监控气候、天气变化等问题，要有效杜绝水土流失、山体滑坡、塌方等重大灾害的发生，确保后续工作的顺利进行。

1.2设备仪器的影响

随着我国科学技术的发展，地下开采以及巷道掘进技术已经变得越发的完善。但是由于我国煤矿巷道大多都是采用掘进的方式故而使用到掘进机。但在我国这一设备的性能不够完善，并且相对来说比较庞大等因素会影响到巷道掘进的效率以及提高在巷道掘进过程当中事故发生的概率。在进行锚杆支护时也普遍采用的是气动式单锚杆机，而这个机器是由人工进行操作，导致现行设备相对国外还比较落后，也无法进行机械化的快速巷道掘进。同样，使用原始技术大大降低了利用效率，并会一定程度上影响工作人员的健康，因此一旦发生灾难，将对人力资源和社会保障造成严重影响。再者就是在巷道内使用掘进机还需要考虑到煤矿巷道断面的影响。巷道的梯形、直墙拱形和矩形的断面一定程度上会影响到设备仪器的进入以及对于巷道承压能力的要求。因为有压力巷道就弯曲了，所以运输煤炭车的行驶空间就会受到限制，受限制的程度随着时间增长能源供应量会大大减少。此外，由于煤矿巷道断面太小，导致许多大型机器都不能正常运转，这对生产效率的提高也是一个巨大的阻碍。

2煤矿巷道快速掘进工艺优化

2.1掘进施工流程分析

在掘进速度方面，掘进技术是影响掘进速度的重要因素，因此，应根据采掘设备的切割路线和作业流程进行优化改进，使采空巷掘进采用煤巷S形截割法。假设巷道为标准的长方形截面，从左下部开始，根据圆筒的大小向下进行回切，使其总体路线呈S形。在操作过程中，具体的快切程序是：（1）对现场进行彻底清扫，并进行班前交接。（2）纵向切削。截割辊从巷道截面的左下角进刀，当所有的切割辊都进入煤层时，停止进刀，然后用铲板将切出的煤矸石送出。（3）横切刀具。从左侧到右侧的截割辊进行横向切削。（3）重复切割。截割辊切断到巷道右边的巷帮后再将机头抬起，反复进行一次回切。（4）对两组进行精细调整，及时清除残余煤炭，然后进行下一周期的切割。

2.2煤矿巷道支护技术

煤矿巷道支护技术是维护巷道安全性的技术手段，可以有效地对巷道围岩破坏的问题进行防治，在煤矿巷道掘进工序中利用支护技术，可以保持巷道围岩的稳定性，有序的开展挖掘活动。我国在煤矿开采活动中，巷道支护技术的形式多种多样，例如棚式支护、喷锚支护、砌碴支护。煤矿资源通常位于软岩下的位置，在开采过程选择支护技术时，要以锚杆支护技术为主，尤其是高深度矿井的煤矿开采中，利用锚杆支护技术要逐步引进高预应力、高强锚杆支护技术。开发和应用该技术手段，利用锚杆支护、注浆和支架的形式，建立起完善的支护体系，对深部巷道围岩进行支护，沿空掘巷组合锚杆支护结构。其中使用到了喷浆U型钢、可收缩支架、具有较高强度水平的预应力锚杆，建立起完善的支护模式，开采深部煤矿，利用锚杆的支撑力，可以使岩壁承受的作用力得到分散处理，增强软岩的强度。全螺纹锚杆支护技术是对普通锚杆支护技术进行再次改造的一种技术手段，使用全螺纹锚杆可以达到一次性紧固螺纹的目的，不需要再次进行二次加工。科学技术快速发展下，支护技术也有所改变，锚杆的强度具有有限性，普通锚杆逐渐被全螺纹锚杆所取代，增强了巷道的稳固性。全螺纹锚杆的生产成本低，制作过程简单，可以完全替代普通的螺纹锚杆，全螺纹锚杆目前已经得到了广泛的运用，是一项低成本、高效率的施工技术手段。

2.3更新和引进先进的技术设备

煤矿巷道掘进不仅对施工工艺水平有着较高的要求，同时与工艺相匹配的还有先进的技术和设备来进行辅助作业，因此有关企业不仅要致力于加强技术的更新升级，还需要不断地引进先进的机器设备，全面确保掘进施工的质量和效率。但是新设备和新技术的引进和投入使用，也需要在一定的基础之上。首先要先搞清楚，弄明白新设备的操作流程和注意事项，技术人员需要对设备的型号，使用说明等进行全面了解和掌握之后才能够在将设备正常的投入使用，其次在进行操作的时候，要严格按照相应的操作规范和煤矿本身的生产流程来进行操作，依据开采计划，去确定好施工时间，提前安排好设备的入场。例如使用到一些比较大型的重型机械设备，要从设备运输和设备入场上就要进行全面监控，保障设备的安全运输和准时入场，要在设备入场之前就为其清理出一条通道，避免出现一些意外情况导致损坏机械设备。最后，要对设备的安装和使用进行严格的监控，要确保设备操作的规范性和安全性，对一些大型设备要进行定期的检查和维护，巷道掘进施工过程存在很多工序都有着比较紧密的联系，各个工序之间也都是相互作用的关系，所以在实际施工的时候，必须要根据各个工序的实际需求去合理安排掘进技术。目前我国煤矿巷道掘进施工中使用最多的技术就是连续性掘进技术，这一技术能够很好的提高施工效率，确保施工进度连续性和准时性，此外还有就是悬臂综合技术的使用也较为常见，该技术也在一定程度上提升了掘进的速度，确保了施工的安全性。

结语

煤矿巷道支护与掘进工作的迅速进行，是煤矿生产安全、高效进行的重要保证，必须引起煤矿管理者的高度重视。在生产过程中，要积极组织专业技术力量，结合生产实际，探索科学、高效且安全的巷道支护与快速掘进技术，这对于提升矿井生产综合效益有着巨大作用。

参考文献

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[3]王正达.煤矿巷道掘进施工质量及支护技术的有效性探究[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(6):181-183.