采掘工程巷道掘进和支护技术应用

摘要：在煤炭采矿工程掘进施工过程中，需要利用专门的掘进设备进行破煤与装煤作业，并且将煤炭运输到指定位置，煤矿巷道掘进机是最常用的掘进设备，不仅安全高效同时配备了完善的运输设备，可有效提高掘进效率和采煤效率。但是不可否认的是，煤矿巷道掘进工程系统且庞大，需要工作人员对掘进过程进行详细规划，才能最大程度的保证巷道安全。当巷道空间脱离于岩层时，必须采取合适的支护技术对采掘巷道进行支护与加固。锚杆支护技术是全球煤炭行业应用最为广泛的支护技术，能够为巷道掘进技术的应用奠定坚实基础。

关键词：采掘工程;巷道掘进;支护技术;应用

1采矿工程中掘进和支护技术的现状

传统的锚喷网联合支护技术是在掘进施工中经常使用的支护方式，但是随着采矿项目的增多，面临的矿井施工环境和内部构造也越来越复杂，在煤矿巷道掘进施工过程中受临近空采区以及覆岩层的影响，现使用的巷道支护技术和工艺仍然存在需要改进的问题，这些问题的存在对掘进巷道施工的质量和安全产生一定的影响。经有关部门统计，我国在2018年-2020年间发生的煤矿顶板事故中，大部分都是由于支护工艺不到位、支护技术不合理所造成的。因此，为了保证煤矿施工过程中的安全性，需要对顶板支护中存在的问题进行解决。

2巷道掘进支护的施工要点

1精确把握施工时间。在巷道掘进支护施工中，围岩会有一段时间处于相对稳定的状态，虽然其自稳时间较短，但在施工中完全可以利用该时间段完成支护作业;2优化巷道位置。在施工开始前，需对巷道所处围岩的种类及分布情况进行勘察，并结合勘察结果设计合理的掘进路线，尽量避开应力高度集中区域;3选择合理的支护断面。在巷道掘进支护施工中，常采用的巷道断面有椭圆形和马蹄形两种，可结合围岩的受力情况和巷道尺寸进行选择;4提高围岩强度。为进一步增强软岩的强度，在实际施工中多采用锚杆和注浆的加固方式提升围岩自身的承载能力，以减少后期的支护维修费用;5提高围岩支护表力。巷道岩层表面的完整性直接关系到整个支护结构的稳定性，且岩层表面越完整，巷道的支护效果就越好。在巷道掘进支护施工中，可以通过喷水泥浆或锚杆增加预应力的方式，来提高围岩支护表力;6提高围岩的自承能力。在巷道掘进支护施工中，应充分考虑到围岩的易变性，根据应力大小适度采用让压、卸压的方式，以实现对岩层的有效加护。

3巷道掘进与支护技术的应用

3.1选择合适的巷道掘进和支护方式

首先在最初的设计工作时就应该尽量避免比较复杂的区域，这样施工的时候会更加方便从而节省了人员和支护的成本。现在的科技水平比较发达，可以通过数据模型的方式先进行模拟，这样才能保证安全性。为了能够让巷道掘进的工作顺利进行所选用的设备一定要慎重，需要结合实际的情况来进行选择。目前我国设计出来的设备已经能够实现在掘进的同时进行支护的工作。例如，在进行软岩巷道的掘进和支护时，一定要进行多次的支护工作，另外为了保证效果，还应该在巷道的表面铺上混凝土并且需要安装支护网。为了提高巷道附近的承重能力还应该在比较薄弱的地方增加锚固梁，这样就能够提高支护的效果，并且还能限制住巷道的变形。根据地形的不同，在煤矿中进行掘进时，为了保证掘进的效率必须要使用最适合的掘进设备，在使用设备的时候一定要注意工作面与顶棚之间的距离不能够低于3m，一旦之间的距离太近，在经过已经出现破碎的顶板时就有可能将顶板刮落。并且我们现在所使用的悬臂式掘进设备技术还不太成熟，无法做到在掘进的同时对顶棚进行支护，因此需要根据实际情况设计一套如下图的工装能够对顶板处进行临时的加固操作，这样便能有效的降低顶板的安全问题。

3.2锚杆支护和锚注支护技术

软岩是一种十分常见的围岩类型，为了最大程度提高巷道支护效果，工作人员就可以利用强度较高的锚杆，并对锚杆施加一定的预应力，以此来提高围岩的承载性能，降低围岩的剪切变形。锚杆支护技术是现如今最为常见的巷道支护技术，不仅成本较低同时应用简单，能够结合围岩形变量适当调整支护强度。但是在高应力的制约下，并非所有的锚杆支护都能呈现出主动的支护效果。锚注支护方式则主要采用灌浆的方法来提高围岩的荷载力，同时也可有效提高围岩抵御地下水侵害的能力。

3.3掘锚一体化技术

对于西方比较发达的国家而言，对于掘锚一体化的技术研究的比较透彻。因为利用掘锚设备开展工作的质量比较高，矿道的安全系数相比较之下也更加的高，还有最重要的一点就是应用的范围比较广泛。掘锚一体的技术最主要的作用就是在矿道中进行掘进工作的同时对矿道进行支护的工作，这种技术在一些顶板条件不好的巷道中比较实用，能够同时将挖掘的进度和巷道的安全兼顾。通过在当前各个煤矿所反馈回來的数据显示，掘锚一体技术能够提高50%以上的掘进效率，并且有效的改善了煤矿下的施工环境和掘进设备的性能指数。由此可见掘锚一体化技术对于我国煤矿资源的开采效率和矿道的安全性能有着显著的作用，为了能够让煤矿资源的开采更加顺利，应该对该项技术加大力度进行开发，从而让煤矿的挖掘更加顺利。

3.4通风防尘工作

在煤矿巷道掘进工作中，通风防尘工作是比较重要的部分与环节，在对煤矿巷道进行通风工作时，需要根据实际的施工情况来对通风机设备给予合理选择，以此来充分发挥通风机的基本功能。同时，在通风防尘工作中，风筒也发挥着不可替代的作用，此时就需要结合实际情况来对通风机进行科学、合理的调节，以确保在多种复杂条件环境下通风机能够正常工作。在通风防尘工作后，要按照要求全面对其工作情况给予全面、系统的分析，以确保煤矿开采工作的有效性。

结论

煤矿是我国重要的能源，在我国的发展中占据着不可动摇的地位，在采矿中合理应用巷道挖掘技术和支护技术，在煤矿开采之前和开采的过程当中要对掘进和支护的工作进行仔细的分析，根据煤矿当中的实际情况来制定相应的策略，对于掘进和支护的工作要严格的进行管理，从而提高施工的质量，工作的效率和煤矿的开采量。

参考文献：

[1]常合文，苏光东.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].百科论坛电子杂志，2019，（22）：650-651.

[2]赵志安.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].商品与质量，2019，（12）：161.

作者简介：田朝辉，男，1975年10月出生，汉族，安徽省宿州市，大专学历。