煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

郭志民

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摘要：在煤矿采矿工程项目的建设活动中，按照计划和设计要求展开掘进工程的建设，要采取有效的措施进行施工，制定合理的支护方案。加强对支护处理工序的把握，确保煤矿采矿工程项目的安全性，提高煤矿采矿工程项目的建造质量和施工效益。

关键词：煤矿；采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用

引言

在矿井生产过程中，巷道是地面与矿井重要通道，既是煤炭输送的必经之路，又是实现矿井通风、排水等作业的关键工程。在矿井开采中，掘进和支护是保证安全的先决条件和基础，尤其在矿井地质条件比较复杂的情况下，必须不断完善巷道掘进和支护技术，以保证矿井的强度和稳定性，从而保证矿井安全。

1相关概述

1.1矿井掘进技术的国内外发展

目前，我国煤矿开采技术仍以煤层为主，随着社会的发展、经济的发展，对煤矿的需求日益增长，矿井规模也在不断增大，对煤矿的质量提出了更高的要求。因此，需要对煤矿采矿工程巷道掘进技术进行深入的探索与创新，以满足人们的使用以及安全需求；同时，煤矿采矿工程所处地质情况复杂，施工困难，需要使用先进的钻孔设备进行施工，以提高钻孔的精度和工作效率。国外的采矿技术发展可以分为三个阶段：第一，以美国为首的发达国家开始全面向机械化方向发展。第二，以德国等工业国走上了自动化的发展道路。第三，英国等几个主要的资本主义国家，逐渐实现了由人工操作的方式向机械的控制与管理的转变过程。

1.2巷道掘进的分类

依据巷道掘进的形式及特征，可以将其分成三大类：第一，单侧掘进，即在初期采用采矿过程中通过人类进行煤层开挖，然后采用机械化开采，从而达到节省劳动力成本的目的。第二，双侧掘进，即在煤矿开采初期和后期，采取单切削的方式进行开采。第三，多切削，这样可以产生一种效应：首先切削一段煤层，然后粉碎一段煤层，最终变成一个大的顶板，这样就可以进行煤矿的采掘和输送。以上这些方法虽然各有弊端，但也有其优势和应用领域，要想充分利用这些掘进方法的优点绝非易事。

1.3巷道掘进控制

需要针对不同地质条件和环境条件，对巷道掘进进行严格的管理与控制。在实际进行煤矿开采过程中，要根据矿井的具体情况，制定相应的巷道掘进控制对策，并评估其效果，以确保开采过程的整体安全。在进行巷道施工时，应根据现场实际情况，确定合理的掘进方向，并采取相应的防护措施，以避免发生安全事故。此外，煤矿采矿工程巷道布局要符合规定的要求，以使其处于最佳状态。由于地质条件的特殊性，如遇地震或其他自然灾害，可能造成岩体的崩塌，应加以重视，防止此类灾害的发生。在矿井进行深孔爆破时，可以利用钻井机械设备进行钻孔开采，以炮眼的方式将其打进到地面进行深孔开采。

2煤矿采矿工程中巷道掘进技术应用

2.1光面爆破技术

光面爆破技术是巷道掘进施工中常用的技术之一，该技术的科学合理应用，对提高煤矿巷道掘进效率有着极为重要的作用。将光面爆破技术应用于煤矿采矿工程中，能够掌握爆破过程，在对爆破点进行爆破时，还可以根据连锁反应爆破临近爆破点，叠加技术的使用能够在爆破面形成围岩区域，有利于施工顺利开展。但在具体应用该技术之前，必须合理地布局炮眼，精准计算炮眼的间距及炸药的使用量，根据爆破区域的具体情况制订爆破方案，以便从整体上提高爆破质量。

2.2通风与降尘技术

在煤矿巷道掘进施工的过程中，通风与降尘技术能为井下作业人员施工创建安全的环境，具有保障生命财产安全的作用。通常情况下，局部通风机是煤矿巷道掘进过程中主要的通风设备，该设备作为重要的通风装置，具体应用时必须结合施工现场环境及地质情况。面对特定的施工区域，为保障巷道的通风质量，为井下作业人员创建安全的作业环境，还可能用到压入式局部通风机。无论使用哪种通风设备，具体使用前都要求施工单位进行严格的质量检测，做好故障排查工作，使设备处于高效运行的状态。同时，这些设备应将变压器及线路连接部位的安装质量作为重点检查内容，在保障通风质量的同时，还能够充分发挥设备的效用。

3煤矿采矿工程巷道支护技术应用

3.1锚注支护技术

使用煤矿掘进工艺进行施工作业的过程中，锚杆支护是最常见的支护技术，该技术不仅具有良好的支护效果，还能提高巷道围岩结构的承载能力，具有稳定性高、适用性强的特点。由此可见，锚杆支护技术的应用具有重要意义，其应用范围也在逐步拓展。锚杆支护技术可以与注浆加固支护技术联合使用，通过锚杆支护技术预先对破损巷道结构进行修复，以免在注浆加固环节产生新的裂缝。运用锚杆进行区域性修护处理，还能避免裂缝扩大。在巷道出现掉矸问题时，用锚杆支护岩石能够降低矸石掉落产生的不利影响。此外，锚杆支护技术还能降低巷道底鼓机率，特别是巷道底板出现底鼓问题时，使用锚杆支护技术能有效避免底鼓巷道作业的影响。对于底鼓问题，传统的应对方案采用直接卧底作业方法，但该方法无法从根本上解决问题，需要反复进行卧底作业，而锚杆支护技术能有效预防底鼓。

3.2临时性支护技术

采矿工程的巷道掘进中，很多情况下都会使用临时支护技术。临时支护在巷道掘进过程中极易出现顶板垮落和片帮的情况，因此，可采用超前支撑的方法来提高顶板的稳定性，保证巷道掘进的安全施工。首先，利用在挖掘机截割部位安装主架和顶梁架，需要利用液压形式对其做出驱动和调节。为提高支护效果,需要利用顶梁架上的金属网块和钢带宽度做出适当调节，需要借助支护装置所产生的磁铁对其做出定位。在安装过程中，也可以利用推动临时支护安装主架和顶梁架上的液压控制器，促使主架和顶梁架向上慢慢打开，并根据顶板在不同情况的倾斜角度而展开至适当的高度和距离；其次，在支护主架的上升过程中要对主架和顶梁架上的水力控制阀加以调节，以确保顶梁架上中心线与巷道中心线相吻合，从而提高了钢带和网块之间的顶板连接能力；最后，在完成了上述作业之后要实施顶板锚索，在实施顶板锚索实施时要使主架下沉至最低部位，然后再将主架和顶梁架往上加以组合，直至在顶梁架往上折叠至掘进机后将操作阀门开到掘进机上，以保证了掘进机的顺利工作。

3.3棚式支护技术

棚式支护技术是在开采生产之前使用的一项支架技术，对该技术方案进行优化，要利用金属支架增强支护硬度，提高支护效果，该技术应用方式逐渐被锚杆支架技术所取代。在应用过程中，要结合巷道围岩的状态，做好预算设计，了解巷道围岩移近量，掌握客观指标参数。利用概率分析、数据分析等方法，获取准确的巷道预期围岩移动量数值，借助巷道埋深和顶板岩层平均单向抗压强度、底板岩层平均单向抗压强度值，计算参数，对设备工作阻力进行评估计算，明确支架的承载压力，评估棚距。

结语

综上所述，在我国煤矿产业的现代化建设和发展中，针对煤矿采矿工程项目进行合理规划，要在巷道掘进技术和支护措施的研究中，加强对实际地质情况的了解，制定科学规范的技术方案。优化技术措施，对技术流程进行改进和创新，提高煤矿采矿工程项目的安全水平和生产效益，推动煤矿工程项目的可持续创新与发展。

参考文献

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[2]王凤彬,牛宝其,姜峰.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用简析[J].内蒙古煤炭经济,2019(12):142-143.

[3]王志超.采矿工程巷道掘进和支护应用[J].当代化工研究,2018(24):62-63.