煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

赵寿

摘 要：在煤礦开采过程中，巷道掘进和支护技术非常重要，是保证煤矿开采安全、稳定、高效的重要因素。随着现代煤矿开采的发展，巷道掘进和支护技术也得以不断进步创新，并被广泛应用在巷道掘进和支护工作中，对保障开采安全、提高采矿效率做出了巨大贡献。本文简单介绍煤矿开采过程中的巷道掘进和支护技术，分析其对煤矿采矿工程的重要意义，并就巷道掘进和支护技术的实际应用展开探讨。

关键词：煤矿巷道；掘进技术；支护技术；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.088

煤矿巷道是开采过程中的重要开采及运输通道，同时也是保证煤矿开采安全及高效的关键。一旦煤矿巷道出现问题，那么会对整个煤矿开采作业造成严重影响，轻则影响开采作业的正常进行，造成经济损失；重则危及作业人员人身安全，造成安全事故。因此，加强对煤矿巷道掘进和支护技术的研究及应用很有必要。

1 煤矿巷道掘进和支护技术

在开采煤矿之前，需要开凿一定数量的巷道来抵达煤层，同时为煤矿运输提供稳定的运输通道。煤矿巷道掘进和支护技术，就是针对煤矿巷道的挖掘和支护提供支持的技术。一般来说，其分为掘进和支护两个部分。

1.1 煤矿巷道掘进技术

掘进部分包括了对煤矿巷道的破落、装运等工序，是挖掘煤矿巷道的基础。就目前来说，我国主要有三种煤矿巷道挖掘技术。第一种是综合机械化掘进技术，即通过利用各种机械化的设备来掘进，该掘进技术经过多年的发展，已经相当完善，可以广泛应用在煤巷、半煤岩巷、全岩巷等不同岩巷的掘进工作之中。第二种是多巷掘进和交叉换位掘进技术，即利用连续采煤机、锚杆钻车等实现多巷同时掘进或者掘进与支护同时作业。

1.2 煤矿巷道支护技术

当煤矿巷道的掘进出现围岩不稳等影响巷道稳定和安全的问题时，需要采取相应的支护技术来支撑整个巷道，从而防止巷道围岩遭到破坏，保障巷道的安全及稳定。就目前来说，我国煤矿巷道支护方式主要有砌碴支护、棚式支护、锚喷支护，注浆加固和复合支护等形式。而在煤矿巷道支护技术方面，由于我国煤矿巷道中软岩占比极高，因此主要是针对软岩巷道采取锚杆支护技术。

2 煤矿巷道掘进和支护技术对采矿工程的重要性

不管是掘进还是支护，其目的均在与保障煤矿巷道的安全与稳定，并为煤矿开采作业提供高效、稳定的运输通道，确保开采效率的同时，防止安全事故的发生。不过，要想实现这一目的非常困难。首先，地下环境较为复杂，在掘进时必须要依靠合理的掘进技术来保障掘进效率和质量。其次，煤矿巷道中存在大量软岩，这些软岩会严重威胁巷道的稳定与安全，需要利用锚杆支护等支护技术来对巷道进行有效支护，从而防止巷道发生崩坍、破坏等问题。因此，煤矿巷道掘进和支护技术是采矿工程中必不可少的重要技术，不但可以保障煤矿巷道的安全稳定，从而确保采矿作业的正常进行。

3 煤矿巷道掘进和支护技术的应用

3.1 综合机械化掘进技术在煤巷中的应用

煤层巷道的掘进多应用综合机械化掘进技术。其中，悬臂式掘进机是最基础也最重要的设备，其它设备还包括转载机、锚杆钻机等。在该技术下，掘进机性能越好，那么掘进工作效率就越高。很长一段时间一来，我国煤层巷道的掘进都存在掘进机性能远超掘进需求的情况，造成严重浪费。为此我国自主研发了适合我国煤巷的悬臂式掘进机，在保证作业效率的同时，避免了不必要的浪费。

3.2 连续采煤机掘进技术在大断面煤巷的应用

大断面煤巷由于其特殊性，需要利用连续采煤机进行挖掘，同时针对其中的各个流程加以优化，从而保证掘进施工的有效性和安全性。连续采煤机本身具有极大的截割宽度，从而能够将集煤、装运和运走等工作合为一体，避免了常规掘进作业中的繁琐工序，从而可以有效减少大断面对掘进工作的影响。在大断面煤巷中应用连续采煤机挖掘技术时，可以采取分层掘进，上下层分层作业的方法来优化施工流程，并通过画弧的方式来找出大圆半径，以保证巷道成型。另外，对绞车提升和碴石运输同时进行，可以有效节省大量时间，起到提高运输效率的作用。

3.3 锚注支护技术在软岩动压巷道的应用

在软岩动压巷道中，可以在锚杆支护的基础上，结合注浆巩固技术，从而形成全新的锚注支护技术。锚注支护技术将锚杆支护与注浆加固的优点结合起来，能够通过注浆来提高软岩的整体强度，防止软岩出现破碎等情况。然后，锚喷支护技术使得整个岩壁更加密实，从而防止锚杆的作用力全都集中在某一个点上而导致岩壁发生破坏。

3.4 全螺纹锚杆支护技术的应用

全螺纹锚杆支护技术的关键在于使用了全螺纹锚杆，从而有效改善锚杆支护技术中存在的问题。全螺纹锚杆与普通锚杆的最大区别在于其不需要二次加工紧固螺纹。这样一来，全螺纹锚杆就有效避免了普通螺杆存在的杆体各部分强度不等问题，没有薄弱截面。那么当全螺纹锚杆在实际应用时，就不会出现因侧压力的集中应力而导致薄弱截面断裂的情况。另外，全螺纹锚杆的生产成本较低，能够广泛应用在各类巷道之中，更能根据巷道实际情况进行截取，在节约了巷道支护成本的同时，简化了巷道支护工序，提高了巷道支护质量。

3.5 沿空掘巷锚杆支护技术在深井全煤巷道的应用

深井全煤巷道由于有着采深大的特点，故而常规锚杆支护技术难以满足其需求，无法对巷道进行有效支撑。因此，需要根据深井全煤巷道的实际情况，对锚杆支护技术进行合理优化。其中最为重要的是确定并设计锚杆的预应力，以满足高采深下的巨大应力要求。同时，采深过大也会导致围岩受到的锚杆力增加，从而容易出现围岩破坏的情况，需要合理使用钢带、金属网等构件来缓解围岩受到的集中应力，防止围岩受力过大而产生破坏。

4 结束语

相关从业人员应当积极研究巷道掘进和支护技术，并在研究和实践中不断对其进行完善，促进我国采矿事业的进步与发展。

参考文献：

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