煤矿巷道掘进与支护研究

煤矿巷道掘进与支护研究

范备战

临沂矿业集团菏泽煤电有限公司郭屯煤矿 山东菏泽 274700

摘要：在煤矿的开采作业过程当中，巷道的掘进工作顺利程度和工作质量的好坏，除了会对煤矿的安全性开采和工作人员的利益造成严重的影响之外，还会影响到后续开采工作能否顺利进行。但是巷道掘进与支护工作同时也是一项相当复杂的大工程，不仅要考虑到相关的工艺设备、实际的可操作性以及相关工作人员的专业技能和素质，还要考虑到巷道的掘进速度，只有通过不断的优化巷道掘进和支护方式和技术，才能够相应的保障煤矿的安全作业和经济利益。

关键词：煤矿；巷道掘进；支护

支护技术是煤矿安全生产的基础，确保地下开采安全，提高开采效率，增加煤炭生产数量。在采矿过程中，环境也面临着更复杂的问题和更复杂的支持方法。支护技术和相应的支持计划也越来越受到挑战。

1.巷道支护技术的应用现状

随着深层开采量的增加，地下地质巷道也发生了相应的变化。随着矿井深度的增加，煤层巷道地质灾害更加复杂，在开挖过程中更容易被破坏，矿井采矿深度的增加。它还会引起井下地质构造和道路断层的变化。随着道路的进一步发展，巷道开挖从单车道布局到多种生产需求的发展过程，以及复杂的支护环境和支护技术在煤矿巷道掘进中的应用，主要问题如下：应用维护和更新支持设备不及时，影响了巷道开挖的质量。其次，支撑场地的施工技术缺乏探索，不符合支持形式的生产需求，缺乏新工艺、新设备、新材料等支护技术在掘进巷道的理解和应用，影响了矿井安全生产。

2.煤矿井下巷道支护技术应用原理

地下巷道开挖有多种支护技术，包括顶拱支护技术，应力控制技术和锚杆支护技术。

(1）螺栓杆支撑技术。锚杆支护技术是一种常用的支护技术，可有效改善煤矿巷道布置，从而有效提高煤炭产量和综合效益。锚杆支撑技术主要用于锚杆和锚固剂的支撑构件的使用，在这个支撑技术中螺栓是一个相对重要的组成部分。在适当的扭矩螺母的基础上，利用支撑板挤压巷道表面，可以改善围岩的应力状态，有效抑制围岩变换开缝和破坏。

(2）拱形支撑技术。灌浆岩支护技术的应用原则是影响围岩表面，在一些特殊道路上得到广泛应用，既方便又经济。该工艺对支撑材料的质量也有相应的要求，主要采用32.5R水泥，水泥抗压强度要求11.8MPa，矿石直径小于15mm，混凝土是直径小于20mm的石材，砖或石墙材料石头将垂直错开。从这些方面可以看出，在实际挖掘工作中存在某些限制。

(3）庇护支持技术。该技术在煤矿井下隧道施工中的应用与铁路和公路隧道施工有很大不同。在煤矿巷道中，脚手架支撑技术中使用的材料主要是金属材料，制造安装方便。

3.煤矿井下巷道支护的常见问题

从实际情况来看，煤矿巷道支护技术的应用还存在许多亟待解决的问题，主要表现在围岩的变化或破坏。在煤矿巷道开挖过程中，围岩容易在水面上膨胀，压缩压力大，导致围岩变形，影响支护结构，容易发生封顶事故。影响煤矿井下巷道支护技术的因素很多。首先，从影响煤矿地质构造的因素来看，较好的地质条件可以提高作业效率，但复杂地区受各种因素的影响，影响支护技术的应用。其次，施工过程因素也对煤矿的地质构造产生影响。在煤矿巷道开挖过程中，主要采用爆破方法。然而，在实际施工过程中，由于充电和穿孔精度相对不足，导致喷射混凝土和锚杆支撑的质量降低。

4.煤矿井下掘进中巷道支护技术应用策略

第一，在采煤过程中，首先要做的是确定岩石的性质，通过对岩石性质的研究和分析，改进支护技术，减少实际作业中遇到的困难。在实际应用中，煤矿开挖巷道锚杆支护技术主要应用于软岩巷道。在隧道施工过程中，隧道参数的变化方式不同。为保证煤矿巷道的安全，必须及时收集和注意参数信息，使参数保持在安全范围内。其次，只有按照规定的策略加强巷道支护的承载力，才能达到实际的支持目标。根据实际地质构造和矿压观测资料，选择合适的支护方法，采用相应的巷道施工设计，并根据有关规定选择合适的支护方法。在巷道开挖中，应保证道路水平。爆破时，应选择合适的轻型表面爆破，并与喷锚支撑相结合。第三，锚索支撑形式的优点是可以有效地控制锚杆，有效地控制锚杆之间的变形。在低压和支撑的情况下，也可以使用锚网支撑形式。锚索支撑形式的另一个特征是它可以减少气体积聚。这大大降低了道路挖掘的风险。第四，煤矿初始开挖后，巷道经常产生位移，变形等。因此，在初步开挖后，应注意支护技术的选择。初期开挖一般采用柔性支撑结构，后部采用刚性支撑结构，解决了煤矿开挖中的位移变形问题。

5.煤矿开采支护技术的对策

(1)建立健全的保障监督系统

改进的支护监测系统可以更好地掌握围岩的发育，参数的制定，运动规律，支护方案的实际效果。因此，有必要加强对支持系统的监控，掌握全面准确的监控信息。通过监控支持系统，系统可以安全可靠地运行。监测数据分析一方面可以跟踪巷道支护的实际情况，另一方面可以跟踪周围岩石的情况和预测，发现潜在的安全问题并及时改进，完善支护监测系统。它还可以为未来的支持工作提供重要的实践基础。用于支持该方案的设计。

(2)提高支护水平

在煤矿井下巷道开挖顶板支架之前，提出了预留巷道的混凝土支护方案，开挖方案和施工方案。提前规划所需的材料，材料的数量和道路的具体支撑尺寸，并阐明支撑操作的规格。在高应力和复杂地质条件的巷道中，使用锚网，锚索和喷射混凝土支撑钢梁棚。安装支撑层时，应以支撑层的承载力为核心要求，尽可能保证支架钢梁与顶板和巷道墙之间的接触面积，并且接触表面应保持平整，以使支撑体的支撑强度达到最大。

(3)及时维护和更新支持设备

近年来，随着深矿开采量的增加，国家及相关企业在深度支撑技术的开发上投入了大量的资金和精力，也出现了许多技术成果，但由于采矿水平与建筑水平之间断裂，新技术在隧道施工中的应用越来越严重。尤其是矿山配套设备的老化以及缺乏资金投入，使得新技术无法在地下使用。因此，应同时引入新的配套技术，不断加强配套设备的维护，以适应配套设备的新配套技术。更好地应用新技术。随着我国科学技术的进步，自动化技术在工程建设和工业生产中的应用越来越广泛，因此矿山巷道开挖支护技术也相应提高。未来，道路挖掘和支护技术将朝着机械化和自动化的方向发展。煤矿企业将根据实际情况和支持技术的发展趋势，为屋顶支撑技术的发展奠定基础，组建工程技术人员组建屋顶支撑队伍，积极吸收新技术，进一步扩大技术适用范围。

结语：

在煤矿的开采过程当中，巷道掘进与支护是整个开采环节当中，至关重要的组成部分，只有将巷道掘进与支护工作完善进行，才能够科学合理的进行后续工作。但是在巷道的掘进与支护工作当中，工作人员的专业技能和素质都不够强硬，煤矿企业要加强对工作人员的专业技能和素质的培训，增加相应的奖罚措施，提高工作人员的积极性，使他们真正的认识到巷道掘进与支护工作的重要性。除此之外，还要不断的优化支护技术，加强顶板支护的抗压能力，使支护工作能够逐渐的完善，使整个巷道掘进与支护工作更加的安全，从而保证煤矿企业的安全作业和经济利益。

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