煤矿开采技术及掘进支护技术分析

孙成岱 时坦 曹延国

摘 要：煤炭资源是我国的重要资源，煤矿开采技术的不断深入使得煤矿巷道的掘进技术成为井下作业的关键，面对激烈的市场竞争，作业的技术要求越来越高，煤矿想要在激烈的竞争中取得经济效益就需要在煤矿开采过程中不断的提升开采技术和水平，煤矿开采技术是保障井下安全作业的依靠，掘进和支护技术的发展水平则是保障作业人员人身安全和提高经济效益的关键，掘进和支护技术也越来越多的受到企业的重视，但井下恶劣的作业环境和高应力作用导致巷道出现的围岩支护困难的情况，我国的煤矿掘进技术仍然存在诸多问题，本文主要根据目前巷道掘进或开采过程中遇到的主要问题进行分析总结，为保障井下开采的顺利奠定基础。

关键词：煤矿巷道；支护技术；问题措施；选择

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.072

1 煤矿掘进支护中存在的问题和地质条件分析

（1）我国煤矿开采范围和深度逐渐增加，掘进支护技术就成为开采过程中的关键，面对井下变化多样的巷道布置在支护和掘进方面仍然存在一些问题：目前巷道的掘进技术大多数采用传统的掘进技术，开采周期长，开采设备陈旧，为提高井下作业的安全可靠，巷道逐渐向煤巷转型，既可以充分发挥大型设备的作业效率，也可以由传统的拱形工作面向矩形工作面转变，但转型后对回采巷道提出更高的要求，因此巷道掘进只有不断的改进才能满足开采的需求；加上我国煤矿的支护技术落后，矿井内的掘进支护设备存在强度低的缺陷，所采用的支护技术多为传统的锚固技术，技术落后且支护不稳定，增加劳动成本，因此不仅会降低作业效率，也存在安全隐患。

（2）根據掘进支护技术的实际操作情况，选择合理的开采技术，在地质条件特定区域，煤矿开采的区域环境较差，多数处于地质条件恶劣的环境下，多断层，井下高应力强，煤层内部结构不稳定，水文环境较差。掘进支护在开采过程中有很多难点，顶板的围岩呈现升高态势，复杂多变的断层，特别是在薄弱煤层管理难度较大，这就增加了煤矿企业的支护技术和开采技术要求。

2 煤矿开采掘进支护技术的关键

（1）对煤矿开采而言，主要的开采方式是综采和炮采；炮采主要是在长壁工作面中执行，主要过程是破煤、装煤、运煤和支护技术，炮采工作面设备安装简单，钻研技术采用煤电钻，在各种复杂的环境下都可以使用，但炮采工作对顶板的管理不是非常完善，顶板事故多大，安全系数较低，因此在采取炮采时要注意爆破落煤要增加炮眼的个数，采用机械装煤可以坚强施工人员的强度，炮眼的封堵使用水泡泥，防止出现打筒的现象，加强对作业人员操作流程的培训，保障作业安全。

（2）综采工艺是煤矿综合机械化开采主要技术，即爆破、装运、支护等工序均已实现机械化，被广泛的应用于煤矿中，多数应用于煤层稳定且顶板坚硬的煤层，该技术具有安全系数高、产量高、劳动强度低和机械化程度高的优点，但对综采工作面投入大、无法保障煤质的装备和回撤，因此在综采作业时要考虑煤层倾角的大小，综采工作面地质带的构造问题和综采工作面收尾的作业技术。

（3）处于复杂地质条件下的煤矿巷道开采的关键是综合合理的分析该区域的实际地质情况，特别是对地下的复杂多变的地质条件，合理的布置巷道，在巷道开采时要注意发生不稳定围岩的现象，也就是通常所说的对巷道的破碎岩石进行的支护技术，该技术的关键是为了保障周围的围岩不受破坏，保障安全生产。掘进支护技术面对复杂的地质条件，可以合理科学的运用掘进和支护技术，提高劳动效率，对围岩有很好的承载作用，可以将围岩和支护体组成一个整体，扩大使用的范围。临时支护技术的应用主要体现在综掘机的使用过程中，综合考虑液态系统，考虑其稳定性和启动后的自动封锁装置，如果可以讲稳定性和自动封锁装置合起来解决，可以保障支护技术的顺利开展；综掘机施工过程中要有配套的管理制度，可以及时提高施工效率。

3 煤矿开采技术和掘进支护技术的选择

（1）煤矿掘进技术是煤矿开采到结束的整个过程，大多数企业对开采过程中的掘进技术重视度不够，尽管掘进技术多样，但合理利用适合的掘进技术才是提高效率的关键。目前我国煤矿常用的支护技术有金属支护、喷浆支护、锚杆锚网支护和液压支护技术等。掘进支护技术的选择要根据煤矿井下作业的实际情况进行，在巷道煤层稳定的岩层且巷道变形较小，可以采用喷浆支护技术；在煤层巷道稳定，顶侧压力较小的巷道可以采用锚杆或锚网支护技术；在变形严重，稳定性差的围岩可以采用便于维护的U型钢支护技术，在选择合理的支护技术时要区分综掘机的使用范围，结合巷道断面的围岩承载情况，完善煤矿掘进的管理过程，提高开采效率。

（2）随着开采技术的发展，常见的支护技术有直接破顶法、后退卧底法、临时支护法等支护技术，直接破顶法师利用掘进机直接冲击断层的顶部，保留性能稳定的围岩，利用锚网支护技术完成支护工程；后退卧底法适合在断层落差较大的巷道，该方法可以提高巷道的稳定性；在做临时支护工作时如果断层的落差较大，就容易发生围岩破碎情况，最佳的支护方法就是U型钢支护技术，将U型刚和锚杆支护有机结合，提高巷道的稳定和围岩的坚固性。

4 结束语

我国的社会经济处于高速发展的阶段，煤矿开采成为衡量国家发展水平的重要标志，我国煤炭资源丰富，但选择合理科学的技术才能提高煤矿的开采效率和利用率，本文主要针对巷道开采过程的支护和掘进技术进行简单的分析总结，提出支护的关键点，选择适合的开采方式和支护方式，是企业可持续发展的保障，是提高企业经济效益的基础。

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