煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

陶飞翔

摘要：随着人民生活水平的提高和经济的快速发展，对煤炭的需求也不断增加，但由于缺乏先进的掘进设备、施工技术和工艺相对落后，制约了煤矿相关产业的发展。在我国，为了提高工作效率，降低采矿风险，确保采矿人员的安全，应选择合适的掘进线路，制定合理的掘进工序，配备高效的掘进设备，以有效地应对各种因素对采煤巷道掘进的影响，提高煤矿巷道的掘进效率，从而提高整个煤矿开采作业的质量和采矿效益，然后研究如何处理这些因素的负面影响。

关键词：煤矿;采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用

1 前言

当前，中国经济发展需要越来越多的煤炭能源。因此，煤炭企业必须在确保安全生产的基础上，为经济发展提供足够的能源支持。从煤矿的生产情况来看，煤矿的开采和生产是一个系统的过程，因此，煤矿开采过程中的任何环节出现问题，将对煤炭能源的开采造成不良影响，因此，本文对煤矿开采过程中的巷道掘进和支护环节进行了简单分析。

2 煤炭采矿工程巷道掘进与支护工作概述

对于煤炭采矿工程内的支护工作而言，巷道掘进工艺对其起到决定性作用。现阶段，煤炭开采工作时所使用的掘进技术通常都是直眼掏槽和斜眼掏槽两种模式相互配合，这主要是由于两种方式适用的开采情况有所区别。例如，斜眼掏槽技术比较适用于软岩夹层，甚至在受到土质制约的情况下还需要其他技术的辅助。而在进行具体的采矿巷道掘进时，需要工作单位充分融合各项采矿技术，并配备相应的专业设备，从而形成一个科学、合理、完整的采矿体系，确保掘进巷道开采的流畅性，从而提升整个煤炭采矿工程的竞争力。

支护工作通常发生在巷道掘进完成之后，主要的作用是保护煤矿巷道周围的地质情况，确保其平稳均匀。预留煤柱是整个支护工作的重心，主要起到支撑作用，而且对整个掘进巷道都具有安全保障作用。因此，工作单位必须保证预留煤柱的稳定性和高质量，只有这样才能为整个巷道施工的安全性做出保障。而在对其进行加固时，必须提前做好规划和参数调节，从而使预留煤柱适合当时的巷道掘进情况.

3 煤矿巷道掘进技术的应用

3.1机械掘进技术

为了使煤矿企业自身的开采速度有所提升，需要对大量的先进设备引进，这些设备不但使掘进手段有所丰富，还能通过设备对综合机械化掘进技术、半煤半岩巷道内机械掘进等技术进行开发。在对技术进行应用时，利用的主要设备包括：掘进机、电钻机以及转换机，其中不可或缺的设备便是掘进机，最突出的功能是装载煤矿和运输煤矿、剥离煤矿与岩石、除尘除雾，将挖掘运输以及除尘等功能进行结合，可借助装备的切割臂、履带、回转台等装置实施巷道掘进。施工人员在掘进作业开展过程中，需要关注的问题为，使用悬臂式掘进机只可对部分断面进行切割，如岩石非常巨大且完整，需要利用多次移动完成切割，且不可长时间应用。掘进机的掘进速度与利用率息息相关，在最理想的状态下掘进机利用率可以达到65%。此外，工作人员在开展支护作业时，相应的利用率会有所降低。悬臂式掘进机相比老式掘进机，整体结构比较小，在小型巷道当中更加适用，非常灵活，也没有较高的成本，再利用性比较高。

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掘锚一体化技术

在煤矿企业进行采煤时，需要应用掘锚系统，这个系统主要分为掘进机与支护锚机2个部分，此技术在实际的应用中适应效果更高，也更加的快捷便利，因此可以帮助企业进行高效掘进。而在使用这项技术时，企业要先做好勘察工作，勘察人员要明确当前煤矿的地形结构，做好地形的调查工作，随后尽量绕开危险、复杂的地形结构，保证后续掘锚系统的工作不会受到阻碍，同时，在掘进的过程中会产生大量的粉尘烟雾，尤其是在煤矿中，更是隐藏着大量的瓦斯、二氧化碳等有害物质，所以掘进人员在掘进的同时要做好排风工作，在巷道之内安装排风设施，以此排出有害气体，保护人员安全。

4 煤炭巷道支護技术要点

4.1临时性支护保护的要点

临时支护技术的目的在于满足采矿工程巷道掘进工作因临时特殊情况而实行的支护任务，要使临时支护的质量有所保障，应明确使用的支护材料。支护材料的差异性使得各自的优点、缺点也各有千秋，使用材料足够科学合理，临时支护的质量才能得到保证，譬如，临时支护中使用木支架可以降低质量，使加工更加容易，安装更加简便，但是木支架具有较差的强度、防护性能曰而金属材质的拆装迅速，强度较高，可重复进行使用，但是它也有一个缺点就是成本更高，从以上事例可知，支护材料的选择应综合安全性能、经济性能以及实施性能三方面进行考虑，与此同时，临时支护工作中的支护细节要一一确认，施工者应遵循支护的规章制度、流程完成作业，尤其是检查支护质量方面，不能将受损的支护材料应用于施工工程中。

4.2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。

4.3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。

5 结语

总而言之，在煤矿开采的过程中，想要更好地完成整个工程并节约施工时间和施工成本，就要确保采矿的安全性。巷道掘进这一施工项目既系统又庞大，在施工前，一定要事先对其进行合理的组织与科学的规划。在煤矿开采的整体工程中，锚杆支护技术是十分重要也是十分必要的，这一技术是煤矿开采工程的关键环节之一。为了能够更好地保护企业效益，保障工程顺利实施，就一定要注重对于支护技术的应用，这就要求施工方熟练掌握巷道掘进技术的特点、要点，并且充分的结合支护技术，确保煤矿开采的安全和质量。

参考文献

[1]甄向宇.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究[J].科技视界，2019（10）：177-178.

[2]马孟占.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].百科论坛电子杂志，2019（8）：261.

广西壮族自治区右江矿务局有限公司水埠煤矿 533013