煤矿巷道快速掘进及高效支护技术探讨

牛志朝 胡丙余

摘要：随着煤矿开采技术的发展，工作面的推进速度越来越快，这就需要准备大量工作面。然而，巷道开挖影响工作面的准备并且难以加速，这导致采掘接替紧张问题存在于大多数矿井中。解决快速巷道掘进的问题有助于提高矿山产量，但真正的挑战是巨大的。在这一阶段，尽管许多矿山使用全机械挖掘机进行隧道掘进，但是掘进速度非常高，但是由于隧道支护的原因，必须降低掘进速度。因此，地面支护技术已成为限制巷道快速开挖的关键因素。这对研究快速巷道掘进和支护煤矿技术具有十分重要的现实意义。

关键词：煤矿巷道;快速掘进;高效支护技术

1 煤矿快速开挖的支护方法

1.1 锚喷式支护

可伸缩支架由相对特殊的金属制成，其负载能力取决于许多因素，例如连接器的工作状况以及支架的整体设计会对它产生一定的影响。值得注意的是，在开发过程中测量了此支架可以承受的强度。因此，在使用这种类型的支架时，有必要准确地评估其可以承受的范围并注意该支架可能变形问题。在正常情况下，可伸缩支架的极限承载力会超过其实际承载力，此限制可能具有一定的安全风险。因此，在使用该支架时，技术人员应始终注意其状况，最好不要超过其实际承受的强度。

1.2 使用预留柱进行支护

可以说，使用预留柱来进行支护是一种相对传统的支护方式，并且有一定的操作经验。预留的立柱支护意味着在顶部和底部之间会有一定的宽度间隙，这种方法有效地降低了整个区域产生的压力，并且可以在一定程度上降低压力减少带来的荷载。尽管此方法的原理很简单，但它可以有效地支护顶板，由于该方法非常昂贵且难以维护，因此正在寻找其他替代方法。

2 快速开挖中影响顶板稳定性的因素分析

2.1 施工巷道的地理位置

地质条件是影响巷道稳定性的重要因素之一，会给巷道支护工程的施工带来困难。围岩是快速掘进巷道的重要影响因素，它们的存在可以为巷道起到很好的支护作用。由于在快速巷道开挖过程中增加的施工强度，可能导致巷道错位，并会影响整个巷道改变和标准位置对施工安全构成威胁。如果巷道的位置靠近水源的位置，则可能导致巷道的松弛和软化，这可能对巷道的稳定性产生很大的影响并导致倒塌。快速掘进过程中使用的大量机械设备，振动和压力会影响隧道支护的状况，并给整个施工现场带来安全隐患。

2.2 影响因素分析

2.2.1 巷道环境

由于顶板的整个支护过程都是在地下进行的，因此工作人员所使用的相应设备的安装也在地下进行，也就是说，地下环境对整个巷道的支护有非常重要的影响。当地下环境较好时，各个人员的支护环境比较理想，可以相应减少支架的数量，从而可以降低经济成本，提高生产效率。但是，在地下环境恶劣的情况下，相关工作人员应根据实际情况，合理增加支护数量，在保证安全的前提下，选择进行适当的生产效率。

2.2.2 掘进工艺的因素

目前，钻爆法主要用于煤矿巷道的建设中，无论是爆破还是主要施工过程，都会有许多无法控制的因素影响施工质量以及施工的顺序和技术。一些施工程序也是影响支架安全性的重要因素。在许多情况下，它们还会对支护结构造成某些障碍，并威胁到巷道的安全，因此，有必要加强控制。

3 改善煤矿巷道支护技术的措施

3.1 改善快速开挖施工技术的准备

当支护巷道进行到的顶板时，必须根据地下的地质结构和巷道的围岩的力学特性选择合适的支护方法。特别是，必须做好关键工作区域中的安全工作准备，并且必须使用先进的安全监控技术来确保整个工作区域的安全。设计和施工技术必须无懈可击，避免在快速开挖过程中顶板支架的结构出现缺陷，改进并弄清顶板支架的材料，尺寸和支护方法，并且挖掘相关工作人员必须进行技术封底工作，以确保其符合挖掘煤矿巷道的要求。

3.2 完善控制管理机制

隧道支护的工程线是一个复杂的系统，为确保其稳定运行，有必要建立科学的控制管理系统。为此，为确保辅助工程线的稳定运行，建立了一套完整的隧道集成系统和控制机制，以确保系统运行的标准化和规范化。尽管在挖掘和支护过程中创建了适当的机制，但在实施过程中仍然存在一些缺陷，从而导致许多问题。因此，综合系统应完善内部线路监测机制，在满足用电方需求的基础上确定重点项目方向，并运用科学的监测技术实时监测线路性能，以确保项目工作运行不间断。此外，需要加强在线监视，并应定期进行定期检查和不定期检查，以发现隐患并立即解决，以免发生重大事故。加强从业人员培训，提高从业人员专业水平，科学划分从业人员检查区域。制定合理的奖惩机制，调动员工的积极性，增强责任感，确保隧道工程的稳定运行，保持工程线的正常运行。由于煤矿的相关工作是当前发展形势下的高风险工作之一，因此，煤矿应对隧道技术的安全性进行更深入的研究，以确保煤矿隧道技术的安全性和效率。

3.4 挖掘项目经理的整体素质

首先，组织有关知识的培训，鼓励管理人员，明确其职责和权限，并充分发挥其潜力。其次，提高培训效果，及时了解和理解结合企业实际，掌握新技术，新材料，新设备，在隧道施工中应用新技术，新材料，提高隧道工程的质量。工程质量能满足人们的需求，避免操作失误，并保证线路的安全性和稳定性。

4 结论

通过对煤矿设备掘进技术的深入研究，我们可以了解到，如果要在煤矿掘进过程中全面应用该技术，就必须依靠多种设备的组合，包括钻探设备，巷道摊铺设备和煤矿采矿设备及支护配件。这些设备的有机结合不仅可以有效地提高挖掘效率，而且还可以保护人员安全。在采煤过程中，传统的采煤设备只是连续开采，没有一定要求提高掘进效率，这导致了采煤设备效率低下的现状。因此，在先进的应用技术出现之后，我们必须有效地利用它们，从而促进我国机械化掘进技术的发展。

参考文献：

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作者简介：牛志朝，1991年5月，男，汉族，河南舞阳人。2015年7月毕业于新疆大学，采矿工程专业，本科学历。助理工程师职称;现在库车市阿格乡天山矿业有限责任公司安监部负责采煤工作。

徐州矿务（集团）新疆天山矿业有限责任公司，新疆 阿克苏 842000