煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

杨超

新疆煤炭设计研究院有限责任公司

新疆乌鲁木齐830091

摘要：随着社会不断的发展，煤矿企业发展迅速，煤炭开采条件不断发生改变。通过采用先进的巷道掘进和支护技术，提高巷道掘进和支护质量，为煤矿开采工作的顺利进行提供保障。提高煤矿开采的工作效率，需要从煤炭采矿工程出发，采取科学有效的方式进行优化，保证施工质量。煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用效果对施工效率以及施工质量有较大影响，需要采取有效的措施进行优化。

关键词：煤炭采矿；巷道掘进；支护技术；应用探讨

引言

在不断更新的科学技术的支撑下，我国采矿技术不断成熟优化，如今煤炭采矿工程逐渐向更深层矿产资源开采，因此巷道掘进的重要性越来越突出。为了成功安全的应用巷道掘进方式对矿山进行开采，需要重视支护技术的有效应用，发挥其安全防护重要作用，可以满足煤炭采矿工程的安全要求。

1煤矿采矿工程中巷道掘进和支护技术概述

（1）巷道掘进技术。巷道掘进技术在煤矿采矿工程中应用较为广泛，且种类众多，根据掘进的方式和特点可将巷道掘进技术分为单侧掘进、双侧掘进、多切削。其中，单侧掘进技术通常会在最初的采掘工作中应用，而双侧掘进技术一般在煤矿采掘的开始阶段和结束阶段应用。为了更好地发挥这些掘进技术的优势，在实际应用中需要对巷道掘进进行控制和管理，根据开采的实际情况制定相应的掘进方案，选择匹配的设备，同时做好相关的保护措施，提高煤矿生产的安全性，进而保障工作人员的安全。（1）支护技术。通常情况下，煤矿采矿工程中巷道掘进技术会与支护技术相结合应用，如果在掘进过程中没有应用相应的支护技术，很可能会在施工过程中出现坍塌的情况，严重威胁到工作人员的安全，进而给煤矿整个开采工作带来严重影响。因此，在掘进过程中，为了确保围岩结构的安全、稳定，通常会选择相应的支护技术进行加固，减少安全隐患，确保煤矿开采工作能顺利进行。

2煤矿巷道掘进支护技术

2.1锚杆支护技术

锚杆支护技术最明显的特点就是经济、适用性强，所以该技术被广泛应用于煤矿巷道掘进支护工作中。该支护技术具有很多优势，不但具有较好的支护效果，而且可以使得围岩承载结构发生变化，进而起到稳定巷道围岩的作用。与此同时，锚杆支护技术有着较高的应用价值，可以对巷道的破损处进行及时修复，极大程度降低不利因素的影响。煤矿中大多数开采属于地下开采，在支护开采巷道时，会存在一些潜在的安全风险，但是可通过锚杆支护技术进行改善和修护。2.2内应力效应的影响

2.2混凝土支护技术

在煤矿开采工作中，由于受到多方面因素的影响，会出现不同程度的灾害。如果煤炭采矿工程中的支护技术应用不当，可能会出现巷道变形问题，甚至导致巷道发生坍塌，对煤矿开采工作产生严重影响。因此，需要根据实际情况采取措施，对煤炭采矿工程中的支护技术进行优化，提高巷道掘进质量。在对煤炭采矿工程中的支护技术进行优化时，可以采用混凝土支护技术。混凝土支护技术主要是通过利用钢筋网与混凝土进行支护处理，达到提高煤炭采矿工程中巷道掘进质量的目的。

2.3全螺纹锚杆支护技术

巷道掘进过程中，经常采用全螺纹锚杆支护技术，其与传统锚杆技术的不同之处是对二次螺纹进行加工，使全螺纹锚杆的杆身更有均匀性，使各个部位的强度是一样的，没有相对薄弱的断面，可以有效防止在巷道支护过程中由于侧应力过大造成的断裂。另外，与常规锚固技术相比，全螺纹锚固技术具有造价低的优点，可有效降低支护费用。

2.4U型钢支护技术

煤矿开采环境错综复杂，存在很多不确定因素，使得巷道掘进过程中可能会受到高应力的挤压而出现变形，甚至出现坍塌现象。针对这种情况，通常会应用U型钢支护技术对巷道进行加固，实现对高应力的抵抗。但简单的U型钢支护技术难以达到预期的效果，为了更好地对巷道进行加固，在掘进时需要进行临时支护，通常将锚杆支护技术与U型钢支护技术进行结合，实现对顶板围岩的加强支护，提高开采的安全性和稳定性。

3巷道掘进和支护技术的应用要点

3.1做好地质勘查工作

煤矿采矿工程是一项高危性工作，在施工过程中经常会发生各种安全事故，甚至会造成人员伤亡。因此，为了提高采矿工作环境的安全性，使采矿工程作业能够顺利进行，通常会在作业过程中应用巷道掘进和支护技术。但在实际应用过程中，需要相关工作人员对煤矿采矿工程的地质条件进行全面的勘查，并根据勘探的具体情况对相关数据进行记录及分析，最后将数据汇总起来建立数据模型，确保数据的准确性、规范性，为后续工作提供可靠的数据支撑。只有全面掌握开采地区的地质条件，才能选择最适合该地质环境的巷道掘进和支护技术，并使技术的应用效果达到最优化，为整个煤矿采矿工作提供有力的保障。

3.2重视通风防尘

煤炭采矿工程巷道掘进过程同样需要重视通风防尘这一基础工作，这也是巷道作业的重要前提。在进行巷道掘进时，不同方面的作业活动都会对环境产生一定的影响，巷道空气中逐渐聚集浓度越来越高的灰尘粉末，瓦斯等具有较强危险性的有毒气体，若不尽快排出的话，将会威胁到作业人员的人身安全，进而对工程安全产生威胁。在巷道掘进时，应当合理应用自然通风系统以及设备通风系统。在对设备通风系统进行安装时，为了最大化发挥设备功能，应当全方位考虑巷道的风量和风压等参数，以此为依据确定设备数量及安装位置，尽量全部排出巷道中的有害气体及灰尘，净化巷道空气环境，以此来保障巷道掘进的顺利进行。

3.3做好瓦斯排放工作

现阶段，如何高效治理瓦斯依旧是煤矿企业高度关注的问题。由于煤矿巷道掘进过程中通常会出现大量有害气体，瓦斯是最为常见的，当瓦斯浓度过高时，会威胁工作人员的安全，甚至可能引发爆炸事故。因此，在掘进作业过程中除了可利用通风系统排放瓦斯外，还可利用钻孔抽采方式抽取瓦斯，将瓦斯浓度控制在正常范围，进而使得安全事故发生的概率降低。但是由于井下煤层透气性差，且常用的钻孔抽采方式所需时间过长，并未达到很好的效果。

3.4实施综合机械化掘进

在煤矿采矿工程中，巷道掘进支护技术的应用是极其重要的一部分，在实际应用过程中，通常会用到专业的机械设备。大多数情况下，掘进机械设备的选择和运用会对煤矿的采矿工程起到非常关键的作用。目前，随着科技的进步，掘进机械设备也在不断地得以优化和改善。掘进机种类和型号不同，其适用的条件也不同，因此，煤矿企业在选择掘进设备和掘进技术时，需要结合煤矿的实际情况。例如煤矿采矿工程中应用比较多的有半煤半岩掘进技术、全煤岩掘进技术、综合掘进技术，掘进设备中，转换机通常会与电钻机、悬挂式掘进机等有效结合。在实际采矿工程中，煤矿企业需要综合、科学、合理地选择掘进设备、掘进技术和支护技术。

结语

综上所述，由于煤矿采矿工程环境错综复杂，危险性较高，通常在施工过程中应用巷道掘进和支护技术。在实际应用过程中，首先要做好前期的准备工作，然后对煤矿采矿工程所在区域的地质条件进行勘查，并结合现场实际情况制定合理的应用方案，使巷道掘进和支护技术的效能最大程度地发挥出来，提高煤矿采矿工程作业的安全性。

参考文献

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［2］郭晓辉.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究［J］.当代化工研究，2018(7)：108-110.

［3］李鹏.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的运用分析［J］.中国石油和化工标准与质量，2018，41(24)：145-146.