煤矿开采技术与掘锚支护技术要点探讨

关键词：煤矿开采技术;掘锚支护技术;对策

在开采煤矿上，保证开采煤矿工作效率和人员安全是关键。因此，这就需要煤矿企业要能在开采煤矿上严格按照行业标准来加以施工，通过科学合理方式来开采。在整个开采中针对设备的要求较高，受到周围环境的影响，可能会出现安全事故，需要加以重视。

  一、煤矿开采技术与掘锚支护技术内容

  （一）悬吊理论

这一技术是悬吊巷道顶部结构岩层，其目的是为让岩层能始终在合理的强度范围内，并在锚索锚杆下进一步提高岩层的实际强度。此外，在悬吊施工上，还应能根据实际情况来对应设置锚支护方案，保证岩层的质量是在锚固力之内，要能确保锚索是在顶层岩层稳定下进行。

  （二）组合梁理论

在开采加装锚索上，应用组合梁技术就是将锚索锚杆结合在一起，通过这样的方法来支护顶部[1]。这一方法的应用在于通过将组合梁应用于岩层中，就能让组合梁和岩层之间形成相互作用力，进一步保证岩层的稳定性。此外，组合梁技术下，还能让岩层结构具有很好的抗剪力，通过这样的方法来减少开采上受到的干扰。根据相关实际经验分析能看出，在组合梁的应力越小，那么支护效果越好。

  （三）减跨理论

这一技术是在支护巷道顶板的时候，安装支护装置以此来稳定岩层，并固定末端装置。根据锚杆支护的实际结构比例来划分顶板，从而来保证顶板能被分成多个小跨。并且，是在结构上建立连续支护，从而保证支护结构的稳定，避免出现脱离岩层的问题。

  （四）最大水平应力理论

根据对应的试验能看出，在岩层中应力分布存在着一定的规律。一些岩层中的内部剪切力会出现在两端，这样导致应力情况复杂，影响岩层结构，严重下可能会出现岩层错位问题。为能有效的解决以上问题，就需要技术人员通过锚索和锚杆技术来提高岩层的抗剪力强力，保证岩层自身的稳定。总之，想要让掘锚支护技术能真正体现自身作用，那么就需要根据实际情况来合理设计支护方案，从而保证对岩层的有效支护[2]。并且，在具体应用上还应该对岩层应力情况加以分析，根据厚度、应力等，确保最终的支护能达到要求。在矿工施工上，可能会出现支护结构不稳定的情况，影响后续开采的继续进行。所以，针对这一情况，就需要设计人员能对岩层数据充分了解，然后根据方案来计算，最终进一步提高掘锚支护效果。

  二、地质条件状况

  （一）地区地质条件不同

从当前实际情况上能看出，煤矿掘进区的环境较为恶劣，并且很多情况下都是在较差的地质中进行，这些地区的断层多，并且地压要超出预定地压。煤层内部的情况也不容乐观，并有着较为复杂的水文条件。所以，针对特定区域的实际研究就是煤矿内部结构，并具有高应力。

  （二）支护中难点

因为地质情况较差，所以在开采上也有着较大的难度。比如，随着开采深度的增加，那么岩层的应力也会随之增加。因为顶部地板脆弱，那么就导致在掘进中无法保证煤层的完整，非常容易出现破裂问题。因为地质复杂，导致在巷道中所存在的断层较多，并且坡度较大。很多煤矿都是在薄煤层中，增加对技术落实和管理难度。

  三、煤矿开采掘锚支护技术具体落实方案

  （一）支护设计原则

设计人员在实际设计掘锚支护上，要能明确支护应力作用，避免影响周围岩体结构。在一些矿区中，可能会导致岩体的结构出现分离问题。此外，如果顶板的质量能达到要求，也能取得很好的抗弯曲能力，从而保证后续施工的有序进行。此外，在设计方案上，如果没有计算巷道宽度、顶板质量等相关数据，可能会对最终的支护效果产生影响[3]。与此同时，在具体施工上，可能会导致对顶板、岩层等产生额外应力，这样就影响岩层自身的结构稳定性，其刚度和强度下降。在设计和施工上，技术人员应该能实际情况入手，要能重视巷道位置的实际结构。在其中一些矿井中，可能会受到规划方案的影响，导致集中应力问题出现，进而影响岩层结构的稳定性。如果岩体结构与强度要求不相符，可能会出现崩塌这一问题。因此，在底层支护设计上，要能对周围岩体情况充分分析，并能根据实际情况来对应设计方案，从而取得理想支护实际效果。

  （二）设备支护

1.掘锚机掘进

在设计掘进方案上，可以通过两种方案来开展，分别是截割方式和循环。第一种是在应用掘锚机上的时候，要能确保巷道内结构稳定。在应用截割循环后，操作人员要能操作截割头，并将其移到巷道顶板位置。其次，技术人员从中要能积极做好各类设计的实际检查，保证设备是能正常运行。最后，针对作业面的设备能及时复位，从而来让其直接与井巷顶板接触，随后继续后继的工作。

2.连采机掘进

在连续掘进中，操作人员根据情况来对应采取作业形式。在就停药截割方案上，要能确保掘进机的正常作业，并且要能有适合的进刀位置。在操作上，操作人员可以先激光确定位置，然后在截割的时候的标准深度后停止。随后，操作人员定位位置，然后将连采机移到右侧，并进行作业，通过应用这一形式完成作业后，那么操作人员就可以从中能应用连采机进行截割的时候，控制好整个工序，因为整个工序的操作难度较大。连采机首先是需要操作人员能对截割头加以调整，并对应到顶板水平位置，做好安全检查后进行切割。其次，操作人员要能及时清理切割完成后的煤皮。操作人员在完成后要能重新定位，并切割煤层。重复以上动作直至开采完成，也就是顺利的完成割煤作业。最后，操作人员要能及时的对作业后的煤炭等进行清理，并能采取复式割煤作业，以此来为后续的支护小组提供空间。

3.锚杆机支护

在完成以上掘进后，就可以进行支护作业，通过这样的方法来对整个巷道的结构加以稳定。第一，操作人员要能先定位，为后续作业顺利开展带下基础。操作人员通过激光定位的方法来明确打孔位置，保证锚杆机是在作业中心位置。随后技术人员将主托架能移至到工作面的5m位置，避免对后续作业产生影响。此外，工作人员应该能对锚杆支护点合理规划，在复杂作业下能做好位置标记。第二，进行钻孔操作。首先，操作人员是要能在钻机中装设锚杆，并明确实际钻机和钻孔位置，针对所标记的位置要能反复的检查，确保没有问题后手动的将钻头移动到预定位置。整个过程中应该控制操作，并均匀再能加钻头钻力。在顺利完成钻孔后，操作人员就能针对实际情况来对应更换钻杆，便于后续作业继续进行。第三，手动操作。在完成钻孔后，需要能丛总使用装置来测算深度，保证与要求相符后安装锚杆。首先，操作人员是能将锚杆计入到搅拌器中，瞄准位置后通过机械方法来对其处理，直至能落实到钻孔中。在完成以上操作后，确保顶部和托盘重合，整个时间大约为20秒左右。第四，强化整个锚杆结构。其中需要明确的则是，这一部分是需要在短时间内顺利开展，在钻杆孔内成型后，钻机则是要能从中及时的插入锚杆，在等待整个结构稳定。在这操作上，操作人员是要能按照对应设备的扭矩力，在各个位置上的锚杆都能顺利加固后，操作人员就可以根据实际情况来对应划分钻架位置，保证方案是按预定所完成，说明支护工作完成。

结语：总而言之，煤矿开擦和掘锚技术正在向集成化方向所发展，各个環节的施工都有一体化设备组成。施工人员从中需要做好监督和操控，通过这样的方法不仅能有效的提高工作效率，同时还能降低劳动成本，并减少灾害的发生，保证煤矿开采安全、效率目标。

参考文献：

[1]张培素.煤矿开采技术与掘锚支护技术的分析[J].内蒙古煤炭经济，2020（07）：161+163.

[2]李哲.煤矿开采技术与掘锚支护技术的探讨[J].能源与节能，2018（10）：135-136.

[3]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（01）：56-57.

（作者单位：山西宁武大运华盛老窑沟煤业有限公司 王培明）