煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术分析

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术分析

郑兴国

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摘要：煤炭资源是人类赖以生存的物质基础，在煤炭生产过程中，采用行之有效的掘进和支护技术，有助于进一步提升采矿作业效率和安全性。基于地，对掘进和支护技术的应用显得格外重要，是煤炭企业降低成本投入、实现安全生产，以及获得经济效益、社会效益最大化的有效手段。

关键词：煤炭采矿工程；巷道掘进；支护技术

引言

在煤炭采矿工程中，由于各种因素的作用，巷道掘进效率并不高，而且因为支护效果不佳，史称导致坍塌、位移以及围岩变形的现象，严重威胁到企业的财产安全和人员的生命安全。为了确保煤炭采矿工程师里有序推进，新型煤矿开采技术应运而生，严格按照有关规定，实施巷道支护，采取科学手段进行掘进作业，创造一个良好的采矿环境，使整个作业过程在安全状态下进行。

1.采矿工程巷道掘进与支护概述

采矿工程巷道掘进与支护是煤矿生产中一个非常重要的环节。它以保障工人生命安全和煤矿生产的顺利进行为目标，需要进行合理的规划、设计和施工。该环节涉及到多个流程，包括采矿工程巷道的规划、设计、开掘、支护等。首先，巷道规划和设计是巷道掘进和支护的前提。根据煤层资源和采矿工程相应要求，制定承载力合理、安全性高的矿井主采巷道的方案，同时要注意合理利用煤层中的支、断层，减少育煤巷的长度和数量。其次，巷道掘进是整个巷道工程的核心。这个阶段应该严格按照设计方案执行。在此期间，需要适时调整参数并注意煤巷的进度。掘进前要做好地质勘探工作，了解地质条件情况，判断地质构造，设定稳定性控制标准，以保障施工的安全性和可靠性。最后，选用合适的支护材料和支护方式支撑巷道。义务选用合适的钻孔、冲孔、锚杆和锚索、灌浆、网片、钢框架、塑料管等支护材料和支护方式，增强巷道的稳定性和承载力。总之，掘进与支护是保证煤矿生产安全和高效的重要环节，需要实现规划，巷道掘进的科学、合理和安全，选择合适的支护材料和方法进行巷道支护，以确保工人及巷道、巷道支承设施的安全。

2.煤矿采矿工程巷道掘进技术的应用要点分析

2.1做好通风防尘工作

煤矿采矿工程巷道掘进技术的应用要点分析中，做好通风防尘工作是至关重要的。在巷道掘进过程中，由于机械设备的使用、爆破作业的开展以及煤尘、岩尘等细颗粒物的悬浮，导致掘进工作面的空气中含有大量粉尘，如果不及时采取有效的防尘措施，不仅会危害作业人员的身体健康，还可能导致煤尘爆炸等严重事故因此，在巷道掘进过程中，必须采取科学合理的通风方式，提高掘进工作面的通风效率，以有效降低粉尘浓度和改善空气质量。具体措施如下：（1）局部通风机使用：在掘进工作面设置局部通风机，利用其产生的气流将工作面的粉尘带出，同时控制风速和风量，确保掘进作业面空气清新。（2）粉尘监测：在掘进工作面设置粉尘监测设备，实时监测粉尘浓度和分布情况，并根据监测结果合理调节通风参数和采取其他防尘措施。（3）除尘措施：在掘进工作面设置喷雾洒水装置、水幕墙等除尘设施，通过水雾和水的吸附作用降低粉尘浓度。同时，在作业面设置防尘罩、防尘口罩等个人防护装备，有效减少作业人员与粉尘的接触。（4）通过合理选择通风设备、加强粉尘监测和采取有效的除尘措施，可以有效降低巷道掘进过程中的粉尘浓度和空气质量，确保作业人员在安全舒适的环境下开展工作。

2.2做好地质勘察工作

煤矿采矿工程巷道掘进技术的应用要点分析中，做好地质勘察工作是至关重要的。地质条件是影响巷道掘进效率和质量的重要因素之一，因此在进行巷道掘进之前，必须进行充分的地质勘察工作，为巷道掘进提供准确的地质资料和技术支持。首先，地质勘察工作应包括对煤层赋存情况、顶底板稳定性和含水量等地质因素进行全面勘测和评估。通过现场观测、地球物理勘探和钻探等手段，获取煤层厚度、倾角、围岩结构等相关地质资料，进而分析巷道掘进过程中可能遇到的地质问题，制定相应的应对措施。其次，在巷道掘进过程中，应根据地质勘查结果，结合掘进进度及时调整支护设计。尤其当巷道穿过褶皱、断层等复杂地质构造时，应提前采取加固措施，防止发生冒顶、片帮等安全事故。同时，根据煤层赋存情况和顶底板稳定性，合理选择掘进机械和参数，确保掘进过程安全稳定。此外，在巷道掘进过程中，应密切关注地质变化情况，做好危险预判和应急处理。针对可能出现的突水、瓦斯爆炸、地热等危险和隐患，应提前制定应急预案，做好应急物资储备，确保能在第一时间做出有效应对。

3.煤矿采矿工程巷道支护技术的应用要点分析

3.1掘锚一体技术

作为采煤工作中重要的环节，巷道掘进技术成为了现代化煤矿生产中不可或缺的一部分。掘锚一体技术作为巷道掘进技术中的一种创新技术，正日益得到广泛的应用。本文将从掘锚一体技术的定义、应用要点、优势等方面进行分析。掘锚一体技术是指在巷道掘进过程中，将锚栓支护和巷道掘进两个工序相融合，实现同时进行的一种技术手段。通常，该技术是先钻孔掘进，然后把锚杆固定在巷道周围，形成固定的支撑，以加固巷道结构和保障施工安全。应用要点方面，掘锚一体技术要求较高，必须先进行对巷道周围环境进行全面的调查、测量和分析，制定巷道掘进方案。在巷道掘进过程中，应根据巷道掘进速度、地质环境、巷道形状等因素灵活调整锚孔长度和间距，使用相应尺寸、质量的锚杆支撑巷道，以保证巷道的合理支撑和稳定性。此外，巷道掘进工作需要进行科学合理的调度和安排，在掘进和支护工作中密切协作，以保证巷道取得最好的效果。掘锚一体技术的优势主要包括以下三方面：首先，它能够充分发挥人工和机械的优势，相互协调，实现高效快捷的施工效果；其次，它在施工过程中，不断优化巷道的结构，加固巷道，在实现施工安全的同时，提高了巷道的使用寿命；最后，它是一种受启发于自然界条理性的新型施工方式，能够最大限度地避免对周围地质环境造成的破坏。掘锚一体技术是现代化巷道掘进技术的一种创新手段，它在巷道掘进和支撑方面具有一定优势和适用范围。煤矿企业需要根据巷道施工情况和地质条件，正确选择巷道掘进技术，灵活调整施工方案，采用掘锚一体技术等新型施工方式，以最大限度地提高生产效率，保障施工工人的安全和健康。

3.3人工智能支护监测技术

近年来，随着人工智能技术的发展，人工智能支护监测技术已经逐渐应用于煤矿采矿工程巷道的支护和监测工作中。这种技术可以通过物联网技术、大数据分析技术、图像识别技术，对煤矿巷道支护的稳定性、裂缝元素等进行实时监测和提前预警。采用人工智能支护监测技术的好处在于，它可以根据大量的监测数据进行分析，提高支护质量和安全性。同时，可以及时报警，为关键时刻及时采取措施提供科学依据。此外，人工智能支护监测技术还可以通过多管控，并结合大数据和人工智能技术对巷道支护质量进行分析和预测，从而提高巷道支护质量。对于煤矿采矿工程巷道的支护和监测工作来说，人工智能支护监测技术的应用将成为其重要的组成部分。该技术可以帮助煤矿企业更好地进行巷道支护质量的监测和控制，从而确保巷道的安全性和稳定性。未来，人工智能支护监测技术还将会不断发展和完善，为煤矿采矿工程巷道支护带来更多的新技术和思路，推动煤矿生产的先进化和智能化发展。

结语

掘进和支护技术是煤炭采矿工程中不可或缺的环节，对于提高煤矿开采效率、保障作业人员安全以及实现可持续发展等方面都具有重要意义。未来，随着科学技术的不断进步和工程实践经验的不断积累，巷道掘进和支护技术的应用将更加广泛和深入，推动煤炭采矿工程的不断创新和提升。因此，我们需要继续加强煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的研究和应用，为煤炭产业的可持续发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]甄向宇.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究[J].科技视界，2019(10):177-178.

[2]马孟占.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].百科论坛电子杂志，2019(8):261.