煤矿开采技术与掘进支护技术分析

张建伟

摘  要：现时期，煤矿开采是我国经济获得增长的主要支柱性产业之一，所以煤矿开采过程中的安全性问题、开采效率问题以及环境污染这些问题现已成为社会所关注的关键问题。在煤矿开采中，需要使用科学并且合理的开采技术，然而在此过程中还需严格遵从开采标准，在保证开采过程人员安全的情况下，不断提升开采效率。另一方面，在竞争激烈的市场环境下，煤矿企业一定要增强安全技术管理，对安全采矿和支护技术加强应用，由此促进企业获得长远稳固发展。结合这些情况，该文重点对煤矿开采技术与掘进支护技术进行了深入细致的分析，望可以为煤矿行业的可持续发展提供一定参考。

关键词：煤矿产业  煤矿开采  掘进支护技术  风险  应用

中图分类号：TD822                        文献标识码：A文章编号：1672-3791（2020）10（c）-0060-03

Abstract： At present， coal mining is one of the main pillar industries of China's economic growth， so the problems of safety， mining efficiency and environmental pollution in the process of coal mining have become the key issues of social concern. In coal mining， we need to use scientific and reasonable mining technology， but in this process， we also need to strictly comply with the mining standards， in order to ensure the safety of personnel in the mining process， and constantly improve mining efficiency. On the other hand， in the competitive market environment， coal mining enterprises must strengthen the safety technology management， strengthen the application of safety mining and support technology， so as to promote the long-term and stable development of enterprises.

Key Words： Coal mine industry; Coal mining; Driving support technology; Risk; Application

煤礦企业在实施煤炭开采的过程中，需严格依据开采规范及技术标准来进行开采，应用不同的开采技术，所形成的开采成本与开采产量也会有所差异。在煤矿资源开采中，安全工作保障就是对所应用的掘进支护技术，如能够合理科学地选用掘进支护技术，可以在很大程度上保证开采工作人员的人身安全，促进煤矿开采业可以获得高效发展，由此提高煤矿企业整体竞争力。对于开采技术与掘进支护技术的选用，应结合煤矿开采现场具体情况来进行，由此提高开采效率，减少开采风险。

1  煤矿开采技术

1.1 综采技术

综采技术属于现时期煤矿开采所使用的重要技术，开采工作中主要使用的是机械设备，也可称其是综合机械类开采技术。煤矿开采使用综采技术会让开采工作变得越来越简单，能够很大程度上提高煤矿开采率，这一技术在煤矿开采业获得广泛应用。尽管综采技术具备良好的应用优势，然而在应用于煤矿开采过程中时，同样也存在应用缺陷。综采技术比较适合应用在顶板相对坚硬的矿区环境下，同时矿区煤炭层还需具备相应的稳定性，只有如此才可以确保综采技术能够得到合理有效的应用，之所以有这个要求，主要是因为综采技术所用设备重量较大，如矿区顶板坚硬度不够、煤矿层松散，这些因素的存在都较易致使矿区发生坍塌事件。

1.2 普采技术

普采技术正好与综采技术相对，辅助使用一些简单的设备，但主要还是以人力开采为主。与综采技术相比较来说，普采技术开采效率会较低，但开采投入也同样非常小，针对矿区地质的适应力更强，适合应用于很多矿区的煤炭资源的开采。普采技术基本都在小规模的煤矿开采中使用，煤矿企业一般都没有对开采成本进行预算，所以选用普采技术是非常适合的，同时因为人力开采辨识性非常强，可以保障煤炭开采质量。然而在应用普采技术时，开采安全性是开采工作实施过程中非常重要的一项工作，最近几年，煤矿开采过程中应用普采技术所导致的开采事故不断增多，为煤矿业发展造成了较大的影响[1]。

1.3 炮采技术

炮采技术属于煤矿开采工作中常见的一种技术，也可称其为炮掘技术，这一技术的实现主要是在煤矿开采中的巷道内实施爆破，对巷道实施开拓。在煤矿开采工作中应用炮采技术，主要步骤包含爆破和装矸及运矸这3个环节。在我国煤矿开采中炮采技术的应用时间比较悠久，需辅助使用凿岩机、锚喷支护、耙装机等设备，利用凿岩机设备实施爆破钻孔，之后用耙装机设备来进行装矸，用锚喷支护实施支护，由此对煤矿巷道进行开拓。这一技术具备的优点是所需成本较低，使用性强，可以在很多煤矿开采中应用炮采技术，同时炮采技术还拥有比较丰富的技术实践经验，开采方式具备较强的灵活性[2]。

1.4 保水开采

保水开采就是有效通过使用地面的注浆工艺来保证在煤矿开采的过程中地下水与地表不会因开采而受到破坏。尤其是在煤层开采工作中，因为上覆岩层管检测较易受到损坏，所以也会严重地影响地下水体系，如果情况严重时，会形成下降漏斗的情况。所以一定要采用保水开采技术，在思考地下水位恢复的前提下，对覆岩层软弱结构实施再次压实，这样操作可以确保其裂缝能够良好地闭合，同时可以构成一个完整并且稳定的隔水带。

1.5 机械化放顶开采法

机械化放顶开采法一般较适合应用于煤层较厚的煤矿当中，其可以把长度在2～3 m范围内的长臂工作面设计在开采煤矿环节当中，之后采用之前的方式实施煤层松动作业，同时将从顶层掉落的煤粉碎，同时将其运出矿井。但是因为每个煤层的实际情况不同，所以机械化放顶开采法也会有所差异。

1.6 地下深矿井开采技术

针对地下深层的煤矿开采操作来说，在具体开采时需重视矿井巷道设计问题、煤炭瓦斯问题、煤矿开采环境的通风问题、矿坑压力控制问题。在实际开采时如遇到煤层及岩层间的接触处有煤矸石，需对其实及时处理，在矿井操作时还需对期实施粉碎处理，并同时将其当作尾矿的填充材料。如此在实施地下煤矿填充操作时，可有效降低后续填埋材料过程中所形成的运输费用。

2  煤矿掘进支护技术

2.1 喷浆支护技术

喷浆支护时常被应用在煤矿巷道稳定、巷道顶侧压力小、煤层稳固、巷道不会轻易出现变形的煤矿掘进支护工程中。喷浆支护技术是通过压缩空气，把调配好的水泥砂浆直喷到巷道的顶端，由此实现支护。在此情况下，在巷道稳固、顶端压力小的前提下，还可选用锚杆支护或是锚杆加锚网支护模式来实施支护，这些模式都具备良好的掘进支护作用，并同时还可提高煤矿开采安全性[4]。

2.2 工字或U型支护技术

当煤矿巷道内岩层稳固性不佳，巷道顶端压力大，而且巷道已出现或是开始出现变形，并且变形严重的情况下，可选择使用工字或是U型支护技术，无论是采用工字支护或是U型支护，都可以最大程度提高巷道稳定性，这样能够为开采工作的高效实施奠定安全基础。另一方面，工字支护与U型支护都具备易于维护的特点，当发现支护问题时，能够及时给予高效的维护，防止维护工作做得不到位而致使掘进支护效果受到影响[4]。

2.3 破顶法

破顶法是通过掘进机向断层顶部实施冲击，由此使相对稳定的一些顶板围岩能够获得良好的保存，之后再应用抛网来进行支护。如顶板的硬度未超过5 cm并且落差在2 cm的情况下，这时顶岩板就会较脆弱，因此在实际开采过程中，较易形成岩石碎裂，如此就会对掘进支护操作产生较大威胁，在此情况下，开采作业便很难实施。

2.4 后退卧底法

针对采矿操作来说，如在实际开采时，在应用掘进技术时产生了下移的问题，需以安全为主来选择使用后退卧底方法来开展施工作业。先观察好断层落差，看其是不是大于2.5 m，断层是不是仍处于坚固的状态，之后再采用锚网支护法来实施操作，如此能够有效提高煤矿巷道稳定性。

3  煤矿掘进技术运用中的难点问题分析

掘进技术的难点。通常情况下，在矿井实施开采操作时，地质条件都是较复杂并且非常恶劣的，如此便會使矿井在开采过程中的难度不断增大，在试开采操作中，通常都会产生各种各样的难点问题。例如，煤矿开采度在不断增多的情况下，矿井顶板的岩石应力也会有所提升;矿井顶端底板脆弱越严重，那么便会在煤矿开采的时候仍然会产生上升的情况;因为矿井地质条件比较繁琐并且会造成巷道发生较大的断层坡度;在矿井当中通常所占比例较大的是薄煤层，如此使整个煤矿的开采管理将面对较大的困难。

4  结语

总体来说，煤矿产业属于我国经济增长中非常重要的能源基础，在实施煤矿开采工作时，一定要结合煤矿矿区具体情况，来合理科学地选择和应用开采技术，以提高开采效率。除此之外，也需重视煤矿开采中的掘进支护技术的合理选择与应用，由此提高煤矿开采安全性，保证开采工作人员人身安全。并且还需将开采与掘进支护技术有效地融合在一起，以提高煤矿开采效率及安全性，促进煤矿产业的不断发展，并同时提高煤矿企业竞争力。

参考文献

[1] 曲彬，栾建伟，将冲冲.煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨[J].山东工业技术，2018（16）：85.

[2] 李万春.煤矿开采技术与掘锚工艺及支护技术的探讨[J].内蒙古煤炭经济，2018（1）：56-57.

[3] 王寅浩.小纪汗煤矿涌水特征及开采技术研究[D].中国矿业大学，2019.

[4] 曹旭.论述煤矿巷道掘进施工及支护技术分析[J].科技资讯，2016，14（24）：158-159.

[5] 耿庆帮.煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨分析[J].山东工业技术，2017（16）：90.

[6] 文宇，鄢云龙，罗康成.远程煤矿露天开采排土场煤矸石自燃灭火技术方案[J].煤炭技术，2018，37（1）：152-154.