浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

彭伟

摘 要： 社会发展迅速，我国的煤矿工程建设的发展也有了提高。国家经济与社会的发展需要使用到大量的能源资源，包括人力资源与物力资源，目前我国的经济正在快速发展阶段，因此对能源的需求量也在随之增加，而煤炭作为重要资源，是我国经济发展中的主要能源之一。随着开采力度的加剧，我国范围内埋藏在浅层地表的煤炭资源已开发殆尽，为了满足生产和发展的需要，只能继续开采埋藏得更深的地质结构更复杂的煤矿，开采难度的加大。为了保证煤矿开采的安全性，就需要做好矿井内部的巷道支护工作，基于此，本文通过分析目前存在于采矿过程中巷道掘进和支护技术的问题，并提出了相应的解决措施。

关键词： 煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用分析

【中图分类号】TU3     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）11-0123-01

引言：关于挖掘施工，其指的是在实际施工过程中，对地下巷道进行规划性挖掘，借助科学的施工方法与措施，对煤层及其周围岩体进行破碎操作，进而打造巷道空间并以此为基础进行支护，保证巷道自身的稳固性与畅通性，这有助于运输及开采煤。而若想采矿工程能够顺利开展，一定要使用相应的支护技术并充分掌握掘进技术要点，依据现实需求明确采取的支护类型，确保采矿工程质量。

1 煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术的作用

采矿工作是一项非常复杂的工作，需要运用多种工序挖掘煤矿、开采煤炭，同时采矿都需要在地下作业，极易受到外界因素的影响，例如地质结构不稳定、不通风等。煤矿的开采中巷道的挖掘是非常重要的，煤矿中的巷道是人员通过、煤矿运输的主要渠道，直接关系着整个矿区的安全性与稳定性。当前阶段我国大部分煤矿都采用比较常用的煤矿巷道掘进技术，包括多巷道掘进、综合性机械化掘进等，每个煤矿的具体情况不同，需要根据实际的施工情况采取适用的掘进方法与技术。对于施工来说，需要放在首位關注的就是安全问题，无论是煤炭开采企业、施工人员个人还是相关管理部门，都需要高度重视煤矿的安全问题，尤其是煤矿施工采用钻爆法进行施工时，需通过对地下的岩石打孔、放炮来进行爆破，破坏岩石的结构，来推进巷道掘进。因为炸药的破坏性非常强，在钻爆过程中一旦出现失误就可能造成严重的安全事故，因此需要在施工之前做好调查分析，提前制定完善的爆破方案，并严格按照各要求实行，减少危险的发生。煤炭的开采都是利用综合性机械设备将在地下层掏空，然后进入这部分空间施工作业，要保证作业人员的安全生产，煤矿的顶层支护工作至关重要。因为煤矿作业是在地下，除了本身支护工作不到位之外，还极易受到地质灾害和地质结构不稳定的影响，造成塌方或地面沉降等现象，直接危害施工人员的生命财产安全。要保证人员和矿井的安全首先需要对矿区所处的地理环境和地质构造有充分的了解，并根据实际情况调整巷道的支护技术和支护方式，科学合理的开展煤矿施工。此外，还需要时刻关注矿井内巷道是否稳定，从加强煤矿本身关注保障安全的同时，充分运用现代科技发展下的煤矿锚杆支护技术，有效的支撑矿井内部巷道，提高岩层的稳固性和承重能力，减少安全事故的发生。煤炭开采工作安全有序的进行，可以给工作人员提供一个安全的作业环境，这不仅能提高生产效率，给煤炭企业带来更多的经济效益，还有良好的社会效益。

2 锚杆支护技术的原理

锚杆支护技术是通过锚固杆件实现对围岩的加固，对于锚杆支护机理，不同的学者有不同的认识。常见的锚杆主要有机械式锚杆和树脂锚杆。机械式锚杆和树脂锚杆的锚固能力差别较大，通常树脂锚杆的锚固能力是机械式锚杆的几倍甚至几十倍，因此大多数矿井使用的是树脂锚杆。经过大量现场实践，锚杆支护的有效性和安全性已经被证实。笔者经过多年工作，对锚杆支护的主要作用有以下几点认识：a）锚杆支护有加固围岩的作用，在支护时等间距施工锚杆，通过锚杆的预应力在锚杆支护的区域会形成一个压缩性区域，在多排锚杆的作用下会形成有一定厚度的压缩带，这个压缩带能改变巷道周围的应力分布形式，防止围岩出现松动现象;b）预应力锚杆对围岩起着很好的悬吊作用，能有效控制破碎岩块下落的问题;c）预应力锚杆之间会相互作用形成有一定承载能力的梁，这在一定程度上提高了锚杆支护区域的稳定性。控制矿山压力显现是锚杆支护的主要任务，具体任务是抑制巷道的变形。采用锚杆支护巷道时，还应该考虑巷道周围的地质条件以及围岩的完整性。对于完整性岩体，采用的锚杆数量较少，支护强度不需要太大;而对于非完整性岩体，除了需要进行锚杆支护外，还应该铺设一定的金属网，还可能需要打锚索。此外，巷道断面对锚杆支护的参数也是有影响的，巷道断面越大，对锚杆强度的要求越高。

3 煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

3.1 锚索支护技术

采矿工程中巷道的掘进可以采用锚索支护技术，在实际开采工作中，锚索技术具有灵活性强、可靠性高、运用方便等优点，对操作人员的专业技能要求不是很高，既能节省一定的人力资源成本，又能大大提高开采工作的效率。同时采用这一技术能够让煤矿的岩石表层以及内部同时受到作用力，就不易出现顶板离层现象，支护作用明显。这项技术运用的材料主要就是锚索，这是一种性能高、强度大的材料，完全满足巷道的支护要求。

3.2 临时支护技术要点

煤矿的开采，高质量的支护是施工人员安全生产的保障，相关工作人员要掌握临时支护的技术要点，做好支护工作。在施工前做好地质勘察工作，根据矿区的岩石特点、地质构造选择适用的支护材料，还要加强对施工队伍的监管，包括对施工人员工作方法的监督和对施工现场的监管，确保施工严格按照相关的规定和标准进行，所需的支护材料是符合实际需要的。同时完善矿区监控设备，保证能实施查看矿井内的进度和动向，对可能发生的问题提前做好防范措施。

3.3 混凝土支护技术

煤矿巷道掘进可采用多种方式的支护技术，不同的支护技术适用的环境与范围是不一样的，为了加固巷道的稳定性，还可以采用混凝土支护技术。在锚杆支护技术的基础上以混凝土为支架加强巷道围岩的固定性，混凝土是由水泥、沙石等建筑材料混合而成，本身具有较强的粘合性，当混凝土凝固之后的硬度及稳定性都很高，将这一技术与锚杆支护技术相结合，能够很大程度的提高支护强度，加强支护效果。

结语：随着科学技术的创新与推广，不仅丰富了日常生活，而且也有利于工作效率的提高，以此推动行业的持续性发展。同样在煤矿开采作业中，也应该得到技术支持。对此，有关工作人员应该深入分析掘进与支护技术，从而充分掌握技术应用要点，进而确保开采安全与开采质量，促进我国经济的蓬勃发展。

参考文献

[1] 蒋传田.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2018（06）：153-154.

[2] 赵寿.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].山东工业技术，2018（17）：99.