煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

高平

摘要：在煤炭采矿工程中，应用比较广泛的技术就是巷道掘进和支护技术，这两种技术是采矿工程中的重要组成。在实际应用的过程中，这两种技术会受到许多因素的干扰而影响施工质量和效率。采矿人员在进行挖掘施工的过程中，一定要合理使用巷道掘进技术，保证挖掘施工的规范性，进而形成巷道空间，再将支护技术应用到其中，保证巷道的稳定性，这样才可以促进煤矿开采工作的顺利进行。

关键词：煤炭采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用

一、煤矿巷道掘进技術和支护技术

1、掘进施工

当前煤矿使用的是直眼掏槽与斜眼掏槽组合的方式，如果煤矿巷道掘进期间存在软岩夹层，工作人员必须处理好掏槽，并且将其控制于45°～90°间，如果炮眼断面相对较大，就需要增加辅助眼，让煤矿巷道质量更加标准规范。在煤矿巷道掘进期间，使用的是EBZ135牌的掘进机，它具有效率高、运行安全等特征，广泛用于破煤与装煤施工中，该煤矿使用掘进机和机械设备，生成了流水性掘进施工框架，从而最大程度的提高煤矿生产效率与巷道掘进施工进程。除此之外，煤矿还应用了采煤机，利用横轴切割等形式，连续采煤，以此拓展煤矿巷道宽度。目前，采煤机的应用范围非常广，它整合了掘进工序和煤矿回采，有着明显的施工优势，并且资金投入小、采煤效率高，能有效节省掘进施工时间与成本，改善生产效率。

2、支护技术

煤矿巷道掘进中，必须结合周边环境，拟定有效的顶板支护方案。其中，预留煤柱作为核心巷道支护形式，下区段始终处在回风状态，上区段处在运输状态，巷道上区段与下区段都必须拥有预留煤柱，以此降低回风平巷周边的支撑压力，该预留煤柱具有操作简便的优势，方便巷道排水与通风，但支护耗费较大，如果巷道底端受煤矿支撑挤压，势必会影响巷道稳定性与安全性，在巷道煤层靠近的地带，为了确保整个掘进施工稳定性与安全性，要尽量减小煤层冲击带来的不利影响，控制好预留煤柱宽度，落实煤柱管理要求。

矿用支护型钢更多的是通过工字钢与U型钢支护，该支护型钢用于半圆拱形、圆形、椭圆形巷道断面。在实践工作中，矿用支护具有良好的抗剪性、抗压性与抗拉性，因为煤矿巷道施工环境非常恶劣，所以对支护型钢有很多要求。另外，煤矿巷道支架还承担着纵向与横向荷载，抗弯截面模量直接对支护型断面带来影响，根据煤矿巷道支架负荷情况，科学配置抗弯截面模量，结合煤矿巷道滑移平稳度与接触面面积，选用几何形支护型钢，这样才能让其处在最好的受力状态下。

二、煤矿巷道掘进的施工方法

煤矿巷道锚杆支护技术在应用的过程中系统性比较强，在使用支护技术时，需要提前做好地质勘探工作，结合勘探结果进行支护方案的设计，然后选择合适的材料、技术和设备。在进行地质勘查的过程过程中，要根据该地区中岩石的强度、分布结构、作用力等进行探测，结合勘查的相关数据进行巷道支护的设计，提供准确性的参考依据。各项数据的勘测结果要结合煤矿采矿工程的实际要求来进行方案的设计，使用的支护材料也要坐做好管理工作，保证过程的规范性。

钻眼爆破是煤炭采矿工程中比较和常用的爆破技术，该项技术一般都是在巷道掘进中完成的。在实施的过程中要结合巷道设计方案，来做好准备工作，其在实施的过程中需要的使用电钻设施比较多，要确保数量充足。在施工之前还需要做好技术的交底工作，技术人员要结合实际情况对每个施工环节进行分析，同时也需要保证炮眼的位置在合理的范围内。炮眼的位置是非常重要的，施工人员需要结合施工情况来确定炮眼的位置，这样才可以进行后续的施工作业。

当钻眼爆破正常实施，并正常开采资源时，必须做好装煤工作。装煤作为费力费时的工作，在施工现场一般使用ZNZ装煤机作业。选择这种类型的装煤机，在履带式传输中具有很好的持续性、高效性与灵活性，适合断面运输。

三、优化煤炭采矿工程巷道掘进与支护的方法

1、使用性能稳定的掘进设备

在进行巷道的挖掘工作时，一般都是利用机械设备来完成相关操作，施工设备的质量的效率对整个工程效率有着直接的影响。使用掘进设备的主要目标就是挖掘地下矿物和煤炭资源，机械设备在使用应过程中会发生振动，而且地下环境比较恶劣，很容易发生安全事故。在施工之前，需要结合井下的实际工作环境，制定好科学的施工方案，以此保证机械设备的正常运作，保证施工的安全性。科学技术在不断发展的过程中，巷道掘进技术也得到了提升，在应用的过程中形成了新的施工模式。在选择挖掘设备时，需要对其内部的各个组成构件进检验，确保掘进设备的质量符合施工标准，对于不同的施工部位可以将掘进设备进行混合搭配，保证施工的的顺利进行。

2、优化机电一体化

把掘进设备变成自动化模式，有效调整动力电机功率与开挖方位。同时做好掘进设备故障判定与状态监控，具体包含电机荷载、输电压控制、电机温度、油路压力、环境污染等。结合现代测控工艺，优化并创新掘进设备问题评估、状态监测与远距离控制，这样才能达到电机整体运作要求。

3、做好巷道支护管理

面对软岩回巷道的支护问题，必须增强喷层、支护网刚度支撑，在薄弱区域做好锚梁支护，这样才能最大程度的提高围岩表层支撑与约束力，最大程度的限制巷道纵向碎区延伸。当情况相对复杂时，可以利用喷层或者支护网进行柔性操作，如果围岩出现破裂与变形，可以释放围岩功能，减小危险系数。为了拥有良好的支撑效果，对于巷道掘进与支撑，必须严格把控螺母精度与质量，把普通螺母换成专用锚杆螺母，这样才能从整体上提高抗压能力。为避免托板变形引发的事故，必须做好锚杆托板强度处理，将托板抗变形能力控制在可接受范围，这样才能确保巷道安全性。

支护材料质量关系着施工质量，所以在施工中不仅要做好质量抽检，还要及时更换残次品或者过期的产品，形成有效的奖惩体系，以此激发工作热情。在支护施工期间，严格依照操作规范与设计要求进行，在专业分工的同时，落实岗位责任制，定期、不定期进行质量检验。软岩巷道在初次喷锚支护中，要做好长期监测的准备，同时定期汇报检测数据，这样才能调整支护参数。

结语：

为实现对煤炭开采高效、稳健及安全的发展，不断提升煤炭的开采产量，在实际施工过程中必须做好巷道的掘进及支撑保护工作，安全的巷道不仅可以实现煤炭的及时运输，更关乎技术工作人员及煤矿工人的生命安全，因此，必须对巷道掘进及支护技术进行深入研究，实现安全生产。

参考文献：

[1]谢林君.探析采矿工程巷道掘进和支护应用分析[J].华东科技：学术版，2014（9）：375-375.

[2]崔巍.采矿工程巷道掘进及支护略谈[J].工业c：00165-00165.