论述煤矿巷道掘进施工及支护技术分析

曹旭

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.158

摘 要：煤矿巷道掘进和支护施工是煤矿开采过程中的关键环节，其施工作业环境往往比较恶劣，若掘进施工速度过快，支护设置不合理，很容易造成巷道坍塌，发生严重的安全事故。因此，应高度重视煤矿巷道掘进施工，采取科学高效的支护技术，优化掘进施工工艺，加强掘进和支护控制管理，确保煤矿巷道的安全顺利开采。

关键词：煤矿巷道 掘进施工 支护技术

中图分类号：TD263；TD353 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（c）-0158-02

煤矿巷道掘进施工和支护是煤矿开采的重要步骤，对煤矿的顺利开采有非常重要的作用。巷道掘进和支护技术对开采的专业性要求很高，这两项复杂的工作对工人的生命和煤矿开采有着根本的影响，要在思想上高度重视。为提高煤矿巷道掘进施工的工作进度，确保安全性和可靠性，要把地质构造和施工方法结合起来，严格控制掘进速度和位置，采用合适的掘进设备。

1 存在的问题

1.1 掘进施工工艺不合理

煤矿巷道掘进施工在我国煤矿行业发展的过程中积累了大量的经验，掘进主要采用钻爆法，这种方法的速度不快，对岩体的应力也会有很大影响。使用锚喷支护可以有效实现煤矿巷道支护，但是这种方法存在施工质量水平低的缺点。钻爆法的药量控制是个难点，药量不合理或者位置控制不当，就会影响了整个巷道的支护效果。

1.2 地质构造异常复杂

煤矿巷道掘进施工要充分考虑地形因素的影响，支护过程中除了采用成熟的顶板支护技术，还要根据实际情况有所变化。煤矿周围地形地貌特点有所不同，在掘进施工中对地质条件发育成熟，支护条件较好的部位，可以适当加快施工速度。对巷道地质构造复杂、煤岩层厚度变化明显的部位要控制掘进速度，严格做好支护工作。

1.3 安全支护技术不足

煤矿巷道围岩岩体经常会受到水的影响，岩体结构复杂、变形性较大，煤层的稳定性和可靠性较差，对掘进施工和支护技术的要求较高。掘进施工过程中，巷道受外在膨胀力的影响，容易发生位移或者变形，严重的位移和错位会损坏煤矿巷道，特别是煤矿巷道岩层松软区域。巷道掘进速度较慢和安全防护不足，不能满足施工进度要求。

2 掘进工作面的通风与防尘

2.1 通风

对煤矿巷道实行通风措施可以减缓地下压力，保证巷道的安全性。对煤矿巷道施工作业而言，通风效果直接影响煤矿施工的安全性，是掘进工作必须要进行的工作。煤矿巷道使用的通风设备主要是通风机，要在选择时注意考虑风量、安装位置和风筒。选择通风机时，以巷道掘进作业的实际需要为依据，参照现有的数据经验，设计合理的风量需求。目前，使用较多的是压入式通风机，在设备市场上经常能够见到。安装通风机启动设备时，要考虑风压的影响。一般选择远离巷道掘进风口的位置，远离作业面的位置空气压力低，有利于通风机吸入空气。通风机的整体风压要低于巷道的风压，可以实现充分的鼓风。通风机风筒的长度选择也要仔细考虑，要考虑和作业面的有效距离。风筒的长度要考虑有效通风的距离，满足对通风长度的要求，风筒的直径要尽量大些，可以保证风量。风筒的出口要考虑气流的影响，和巷道掘进面的距离不能太远，以保持空气的流通。使用风机要避免涡流现象，降低通风不足引起的危险。煤矿巷道掘进施工中，还要减少漏风现象的发生，把煤矿巷道的风险降到最低。通风机的选择和安装都要有专业的人员，由专人负责通风机的管理。在下井安装通风机前，必须要在地面上先进行通风机的试运行，保证通风机的运行和工作性能，做好通风机的检查工作，保障通风机可靠运转。

2.2 防尘

煤矿巷道的施工作业经常会遇到粉尘的产生，要仔细处理粉尘问题，做好防尘工作。掘进施工时，矿岩被一点点开采下来，煤层和岩体受到外在作用力的影响，会出现明显的变形，当作用力大于内部的作用力时就会引起破碎，产生大量的粉尘。到处飞舞的粉尘不但严重影响掘进工作的进度，对整个掘进施工的安全性也有很大危害，对矿工的健康也是一种极大危害。要在防尘上下力气，做好掘进工作面的防尘工作。目前的煤矿巷道防尘主要有：（1）借助水分子的吸附，向煤矿矿层注水；（2）给施工中的煤矿岩体合理洒水，降低粉尘数量；（3）利用通风机直接将粉尘吹走。上述三种方法中，用水除尘还要考虑水资源的使用和处理，一般为减少困难和实现容易处理选择通风除尘。通风除尘是煤矿巷道施工主要的防尘方法，但不是唯一方法。进行煤矿巷道掘进时，要根据巷道的实际情况，采用多种除尘方式进行除尘作业。做好粉尘浓度的检测，把粉尘浓度降到最低，全面减少危险的发生。

3 支护技术

支护技术的重要性不言而喻，在做好支护技术的前提下进行煤矿的安全生产。煤矿支护技术不仅要在巷道支护理论上下功夫，还要应用到煤矿巷道掘进作业中，在应用中检验理论的正确性。煤矿巷道支护理论要在研究实际情况的基础上，从理论对煤矿岩层和实际情况做出解读和预测。在实际的煤矿巷道支护工作中，要从理论方面对支护工作进行指导。目前，应用较多的理论有新奥法支护理论、松动圈支护理论和围岩强度强化理论等。新奥法支护理论的要点有：采用锚喷支护，保证围岩的承载能力；对围岩进行加固，添加新的承载圈；采用光面爆破等。

煤矿巷道支护形式根据支护工作和围岩的关系不同为有所不同，支护工作对围岩的影响是通过作用力和作用方向来实现的。目前巷道支护形式主要有四种：（1）支护力作用在围岩外层，如支架支护等；（2）支护力在围岩的内外层同时起作用，对围岩形成一个从内到外的整体支护作用，如锚杆支护等；（3）改变围岩的力学性质，通过改变岩体的构成，加强围岩强度，如注浆加固方法； （4）改变围岩的应力状态，受力状态的改变深刻影响围岩的强度，在应力下降区域，对应力进行控制。

四种技术中的锚杆支护技术具有很强的整体性，涉及到地质勘查、方案设计、作业机械选择和施工质量评估等方面。做好地质勘查，针对围岩的应力、地貌，为支护设计提供数据支持。针对现有的数据结果，结合已有的施工经验，设计合理的施工方案。完成锚杆支护施工后要进行严格的质量评估，确保安全稳定。

4 结语

综上所述，煤矿巷道掘进施工和支护关系到煤矿的开采和开发，是煤矿开采的关键环节，要在保证安全的基础上加快掘进施工速度、收到技术、环境等因素的影响，目前的施工还存在一些问题，加强煤矿巷道掘进支护，保证工人的安全。结合煤矿的实际情况，采用科学的施工方法，不断提高掘进施工效率，保证施工安全。

参考文献

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