煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探究

张笑林

摘要：随着社会的快速发展，人们的生活水平也得到了很大程度的进步，对于社会的需求也有所改变。能源需求的增加为煤炭开采创造了更强的驱动力，煤炭开采更适合现代社会和社会发展环境的需要。而为了能更好的保障煤矿的高效安全进行，也需要及时高效的更新技术。在煤炭工程中，为了建立技术支持和提高技术安全，实现技术现代化可以为煤矿提供更好的人员和财产安全。而有关巷道掘进施工技术的正确运用，是我们在进行施工工作中非常重要的安全保障。因此，必须建立更为深入的施工技术应用的相关研究，不断提高施工技术水平和应用技术质量，为煤矿生产提供技术支持。因此，本文研究了煤矿工程开挖技术和支护技术的要点，为煤矿工程施工技术和安全生产提供了更好的优化措施。

关键词：煤炭采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用

引言：

当前我国经济发展对于煤炭能源的需求量越来越大，因此，煤炭企业必须在保证安全生产的基础上为经济发展提供足够的能源支持。从煤矿井下开采是一个系统的过程。因此，煤炭开采过程中的任何相关问题都会对煤炭能源的利用产生不利影响。因此，本文简要分析了煤炭开采过程中的巷道掘进和支护约束。

1煤炭采矿工程巷道掘进与支护工作概述

采矿工程施工过程中，必须重点进行采矿工程中的巷道掘进和支护工作。此部分将此连接分为两个部分：巷道掘进和支护工作。巷道掘进是巷道支护的先决条件。目前，大部分用于采煤的巷道掘进技术都是机械化采煤。通常，如果煤矿井下巷道通过软岩夹层，在进行巷道掘进时，必须优化相应的驱动设备组合，使其成为一个集成的流水掘进系统，并且要有效的利用相关的掘进和回采相结合，在保证高效掘进的也提高了煤炭的开采效率[1]。通常来说，在进行了掘进工作以后的煤矿，为了保障环境，我们需要在考察了附近地质后进行支护作业。一般情况，支护工作都是以预留煤柱为中心，同时必须确保在上下区段都存在预留煤柱，以减少回风平巷的承载压力。同时，还以预留煤柱为中心进行排水和通风调整。在煤矿巷道处理过程中，必须处理预留煤柱的支护工作，确保井下施工作业的安全性。因此，在开始巷道支护之前，必须根据当前的施工数据计算专用煤柱的宽度和相关数据，同时加强预留煤柱的管理。

2采矿工程巷道掘进技术的应用要点

2.1做好地质勘探工作

为防止采矿和钻井过程中的地质构造和环境影响施工，应通过对地质构造的发现和充分研究，关注地质构造的地质勘探质量和时效性，提高地质勘探技术的系统性和科学性。在目前的地质结构调查中中国的技术还需要改进。在发现和确认煤层的过程中，可以对三维工作中的三维地震进行复杂的技术研究，包括实际的赋存情况和具体开采技术，然后需要进行大量的地震资料研究以确保开采过程的安全。

2.2控制瓦斯，做好瓦斯排放工作

在挖掘巷道时，不仅需要考虑支护问题，而且还需要考虑环境安全和瓦斯排放的问题。开车时产生过多的瓦斯是必然的，它属于烟气类，浓度越高，越容易发生爆炸。因此，相关的负责人必须以科学有效的方式收集气体，或将废物通道中的气体量减至最少，尽可能有效地使用该气体。受施工影响，工人需要不断监测重复巷道中的气体含量和空气浓度，当浓度达到一定量时，必须及时进行释放。

2.3做好通风防尘工作

在巷道施工过程中，烟尘粉末会悬浮在空气中，还会存在有害气体，例如瓦斯或CO2。在进行井下作业时，其中影响工人人身安全的很重要的原因就是空气问题，其中产生的灰尘和有害气体会严重影响工人安全，所以在进行支护的前提下，通风也是很重要的。其中可以通过安装通风系统来确保巷道通风效果[2]。在设计和安装过程中，这两个位置必须完全放置在展开之前。而我们在进行工作的时候，风机必须与辅助系统配合使用，以去除大量粉尘和有害气体。而其中因为工作产生的粉尘，可以用吸尘器处理，达到其通风防尘的目的。此外，相较空气问题，其井下温度和湿度也需要注意。

3采矿工程巷道支护技术的应用

3.1锚索支护技术

在面临复杂地质条件的矿山建设过程中，软岩的巷道支护技术被普遍采用。构造的软质岩石具有较强的变形、较低的稳定性和较高的脆性或天气影响的可能性。在巷道施工过程中，必须采取必要和有效的措施来支撑巷道。在世界范围内，已经提出了多种方法来研究巷道支护，但无法满足高压下软岩支护的需要。当前的采用的锚索支护技术，它被广泛使用并广泛用作控制措施，以提高围岩的安全性和可靠性。

3.2锚杆支护和锚注支护技术

解决围岩软巷道支护问题的方法是采用石围墙巷道。常用的方法是使用螺栓的高强度支护来增加轴的抗拉力，并通过固定完整的锚件将应力添加到锚杆中，这样可以提高性能，增加稳定性。锚尾端点固定在整个锚上，以防止周围的岩石变形，并获得有效的阻力保障支撑的效果。锚杆支护相对实惠。根据当前的变形情况，它可以支持响应并降低使用成本。但是，由于高应力限制，螺栓支撑也有其缺点和不足[3]。根据支护体的顺序，可以将锚固支撑分为两种类型：主动支撑和被动支撑。锚固支护方法可以增加围岩的荷载，并有效地提高周边护栏对外界的承载能力。在遇到井下突水时，它还会对周围的岩石环境造成一定的影响，这也是需要进行预防和避免的。

3.3U型钢支护技术

在高负荷作用下，巷道在运行过程中会发生变形。若要安装金属框架并承受高载荷的影响，金属夹中的钢接点需要强大的可扩展性，并且始终能够承受高载荷对高应力的影响。当周围的岩石变形时，它们可以起到非常好的支撑作用，但在周围的岩石变形之前，它们不会被预先支撑。

3.4混凝土支护技术

以混凝土支架构建支护结构的方式是有机结合混凝土与锚杆支护的一种方式，使得围岩的固定性提高，同时还增强了围岩封闭性，在我们的现实生活中有着非常广泛的运用。使用混凝土支护技术时，必须使用混凝土喷射设备在开挖巷道时安装临时锚桿，然后喷混凝土以满足施工要求，并安装永久锚杆。与仅单一使用锚杆支护技术相比，具有更多的有点，使其结构强度更好，支护效果更强，更能实现对于煤矿工程的防护。

4煤炭采矿工程巷道掘进与支护技术应用注意事项

4.1设备质量管理

巷道掘进施工中，所使用的破碎设备、装煤作业设备、掘进机等，都应保障设备质量符合标准作业需求，通过对设备质量的管理，能够提高设备作业效率与生产效率，保障施工质量，提高煤炭采矿工程的安全保障。出设备质量管理外，在设备使用中也需要做好相关的管理工作，避免发生设备的误用，造成操作安全问题产生[4]。

4.2掘进及支护技术的选择分析

煤矿掘进技术的应用过程涵盖了从采煤到弃煤的整个生命周期，但有些煤矿企业在采煤过程中并不重视掘进技术，而且随着社会的快速发展，掘进技术也日益多样化，许多煤炭企业在选择掘进技术时存在困难，有些企业盲目选择应用范围最广的掘进技术，而不是根据具体的掘进要求进行选择。因此，掘进技术的施工效果无法达到预期目标，无法有效的实现科学安全的井下作业。因此，在掘进技术的选择过程中，煤矿井下必须对巷道和煤矿井下的地质构造和岩层结构进行详细的勘察，并结合巷道围岩的承载能力采用相应的掘进技术。一般而言，煤炭企业常用的支护方法包括直接破顶法、后退卧底法及临时支护、U型钢支护，经过了长期的工作经验，在现在突遇对围岩破的碎情况很多企业会择U型钢支护技术用以确保高巷道支护和围岩的稳定性。

4.3支护技术应用及时性

巷道掘进施工是一项系统而庞大的建设工程，因此在施工过程中应建立良好的规划和设计，以保证掘进作业的安全。因此，使用该技术必须是及时和适当的，并且可承载的结构可以支持和保护巷道空间。在应用支护技术时，还必须做好动态监测工作，创建全面的应用质量监控支持技术，并及时进行有针对性的治疗，以发现结构的稳定性或其他结构问题，从而提高结构的支撑力并确保施工技术的安全性。

4.4支护结构的科学合理性

巷道掘进施工中，以支护结构对巷道周围的围岩应力形成支撑与调整，而由于巷道掘进施工断而的不同所形成的应力分布不同，所以为提高对应力的调整效果，形成更好的支护效果，需要对施工断而性状合理控制，同时对支护结构形成适应性调整，起到分散应力作用，更好的保护巷道空间[5]。

结语

随着社会经济快速发展，人们的生活质量也得到了很大程度的提升，这其中离不开对于煤矿能源的需求。所以煤矿企业必须确保工厂的安全。因此，在采煤过程中应重视巷道掘进和支护作业，选择合适的掘进技术和支护技术，提高巷道掘进效率和支护的工作质量，以支持煤矿的安全生产。

参考文献：

[1]张丽勋.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].石化技术，2020，27（09）：220+272.

[2]朱曉东.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].当代化工研究，2020（06）：104-105.

[3]樊坤，徐亮，侯杰.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探讨[J].山东工业技术，2018（24）：78.

[4]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.

[5]张建刚.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].机械管理开发，2017，32（02）：61-62.