煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

徐建军

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摘要：在煤矿采矿工程中，巷道掘进支护技术的应用极其重要，不仅影响着煤矿的采掘效率，还影响着煤矿的开采安全性。所以，煤矿企业需要有效地利用巷道掘进支护技术，进一步提高煤炭的生产率，降低安全事故的发生率。主要介绍了影响巷道掘进支护技术应用效果的因素和巷道掘进支护技术的应用要点，详细阐述了几种巷道掘进支护技术，可以为煤矿开采提供一定的参考。

关键词：煤矿；采矿工程；巷道；掘进支护技术

引言

巷道支护是巷道施工的先决条件，也是施工的重中之重。因此在进行挖掘之前，必须先对巷道进行基础处理。地下矿山巷道数量多，使用时间相对较久，安全要求较高。巷道掘进和支护是矿井生产、施工的关键环节，直接关系到矿山的安全、生产效率和资源利用率。

1影响巷道掘进支护技术应用效果的因素

1.1巷道围岩强度

能够保障巷道掘进工作安全开展的重要前提之一就是确保围岩的稳固，因此，煤矿企业需要高度重视巷道支护效果，进一步提高巷道围岩的稳定性。在实际支护的过程中，相关技术人员需要结合煤矿的具体情况，依据围岩的强度进行综合考虑，从而选择合适的支护技术，并且需要考虑地质构造承载力、荷载力等，采用锚杆对围岩进行高效支护，使得整个围岩的强度大幅度提升。

1.2地应力

在整个采矿工程中，地应力是主要影响因素，同时也是造成围岩结构发生位移的重要因素。一旦围岩出现位移过多，那么会使得原来的支护结构发生变化，从而对井下作业环境的安全性产生一定的威胁。因此，煤矿企业在实际应用巷道掘进支护技术时，需要考虑地应力带来的影响，做好防治措施，从而构建出较为完善且稳定的支护结构体系，为确保煤矿开采环境的安全打好基础。

1.3地质条件

煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用还需要重视的影响因素就是地质条件。通常情况下，煤矿的地质条件复杂多样，在一些地区，由于地质条件相对较差，给探测人员带来很大的困扰，且容易造成勘探数据不准确、不完整等问题，这会对煤矿采矿工程造成不同程度的影响。除此之外，煤矿井下经常出现地下水、断层等，给施工人员带来一定的困难，影响煤矿的整体稳定性，严重时可能会威胁作业人员的人身安全。因此，煤矿企业在应用巷道掘进支护技术时，需要高度重视地质条件，采用先进的勘探设备和技术充分掌握矿区的地质条件和具体的分布情况。

2采矿工程中巷道掘进支护技术的应用要点

2.1做好通风防尘工作

在实际进行煤矿采矿工程巷道掘进时，经常会有大量的粉尘和气体，其中还含有二氧化碳等有害气体，为了保证安全，需要对这些有害气体和粉末进行处理，如果处理不好的话，很有可能会危及矿工的生命安全。一般情况下，最有效的方法就是在井下适当的地方安装排风装置，主要包括设备通风和自然风，且安装时需要注意两者的协调，以保证矿井的风量达到要求，从而创造一个安全、稳定的工作环境。在某些矿井工作中，为了减少井下管道中的粉尘，还可以采用吸尘器进行除尘。

2.2选择合理的巷道掘进设备

矿井开挖包括钻孔、爆破、通风、运输、支护等。在矿井中，凿岩机钻机、凿岩台车、潜孔钻机等是煤矿安全生产的重要组成部分，主要由驱动机构驱动钻杆钻头以较快的速度转动，从而达到钻孔目的。因此，合理选用凿岩机械，既能提高钻孔效率，又能保证钻孔质量，能降低施工费用。在掘进过程中，爆破作业是一项比较简单的工作，但也是技术含量最高、危险性最高的工作，主要材料包括炸药、雷管、导爆管、炮泥等。在矿井中，采用离心风机和轴流式两种通风方式。在掘进过程中，装岩工作最费时、最繁重。采用先进的机械设备并合理安排作业，能提高采掘作业效率，缩短作业时间，降低劳动强度，国内最常用的有装岩机、装卸机、耙渣机、电耙等机械。井下巷道的主要支护设备有锚杆机、喷浆机、注浆设备等，具体应用与支护形式有关。

2.3做好地质勘探工作

为了进一步保障煤矿工作的顺利推进，使得煤矿开采环境的安全性有所提高，在实际采煤中，煤矿企业必须充分意识到科学、合理应用巷道掘进支护技术的重要性和意义。巷道掘进支护技术应用的前期工作是做好矿区的地质勘探工作，只有在充分了解采矿工程的地质条件之后，才能选择最佳的巷道掘进支护技术，从而确保后续采煤工作可以顺利展开。因此，在实际采矿工程中，需要借助先进的勘测设备和技术，做好相应的地质勘探工作，应用先进、科学的探测技术使得最终的参考数据具有较高的可靠性和准确性，为采矿工程奠定良好的基础。

3采矿工程巷道掘进技术的应用

3.1永久性支护技术

在巷道掘进完毕后，要及时采取永久支护措施。为此，必须根据矿区的围岩特征选择合适的支护形式。永久支护方式有锚索、预制钢支架、混凝土支护等。锚网支护技术具有较好的支护效果，经济效益、安全性等优点尤其突出。常用的锚网支护技术有锚杆支护和锚网支护，但二者的性能差别很大，选择的材料也不尽相同。在安装锚杆、锚索时，根据围岩和围岩松动圈的差异，确定锚杆和锚索类型。同时，施工中选用的锚固剂种类较多，要根据不同的围岩条件开展施工。预应力钢筋混凝土支架技术在矿井开挖中一次性完成，具有较大的强度和较多的投资，但能安全、高效地穿越跨岩体。常用的钢架以拱形或梯形为主。混凝土支护技术主要包含浇砼支护技术、喷砼支护技术。浇砼支护技术主要应用于矿井开发的主要巷道、硐室等。采用现浇砼技术，形成整体承载力，可以有效阻止围岩体出现大变形，达到整体保护的目的。喷砼支护是在围岩稳定情况下常用的一种快速支护技术，经常与钢架、锚网联合应用。使用合适的永久支护技术能够确保矿井在长期运营中的稳定性和安全性。在选择具体支护方式时，需结合矿区的实际情况和围岩特征进行综合考虑，以达到最佳的支护效果。

3.2全螺纹锚杆支护技术

全螺纹锚杆是全螺纹锚杆技术中的核心，能够有效地解决常规锚杆支护技术所带来的诸多问题。与常规的锚杆相比，采用全螺纹的锚杆可以免去二次螺钉加工与紧固的工序。在实际使用中，保证了锚杆的强度分布均匀，采用全螺纹锚固技术，基本不会出现因侧向应力集中而导致的薄弱部分断裂。

3.3棚式支护技术

煤矿在开采前所用到的支护技术通常是棚式支护技术，这种技术已经被广泛应用在煤矿中，具有很好的应用价值。棚式支护技术的支架由金属材料所制，具有很高的强度，可以辅助采矿工程施工，即使是大面积开采，也可以很好地维持巷道高度不变。但是，在实际应用该技术时，若开采的面积相对较大，那么可能会影响技术的实际效用，从而使得周围的地势发生一定的变化，因此，这一技术在实际运用时具有一定的局限性。

3.4锚注支护技术

相较于其他类型巷道作业环境而言，软岩动压巷道作业环境的复杂程度相对较高，所以存在一定的危险性。通常情况下，为了使得煤矿巷道作业顺利开展，煤矿企业需要对此类型的巷道采取支护措施。锚注支护技术被广泛应用于此种作业环境下，主要就是在原来锚杆支护技术的基础上有效融入注浆技术，将二者相结合进行充分利用，从而有效改善软岩性能，使得软岩强度得到大幅度提升。锚注支护技术的应用，不仅体现了对原来支护技术的创新和改善，还极大程度地降低了软岩脱落情况发生的概率，使煤矿整个采矿工程的安全得到保障。

结语

近几年，随着不同煤矿采矿工程的开展，对巷道掘进以及支护技术的应用要求越来越严格，进而为保证煤矿资源开采工作的有效开展，减少开采中各种负面因素的影响。这就需要在实践中要根据不同的地质情况，合理地选用合适的巷道掘进和支护工艺，并通过运用现代化的科技手段来达到提高煤矿企业综合经济效益的目的。

参考文献

［1］李德均，董岩，孙计云，等.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究［J］.矿业装备，2022(5)：57-59.

［2］朱振平.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用［J］.矿业装备，2022(5)：89-91.