煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

梁华富

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摘要：所谓的“挖掘施工”，就是在采矿工程的建设过程中，对地下巷道进行有计划的开挖，采用科学、合理的施工措施和方法，对控制煤层及其周围的岩石进行破碎，进而形成一条巷道，并以此为基础，进行相关的支护，以保证巷道的通畅、稳定，为煤矿的采运提供便利。当然，为了确保采矿工程的安全、顺利地进行，一定要合理地运用支护技术，掌握巷道掘进的技术要点，按照实际需要来选择支护类型，确保采矿工程的安全、质量。

关键词：煤炭采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用

引言

在目前的煤炭开采工业中，随着开采技术的不断改进，开采效率也在不断的提升，从而更好的满足了国家对矿产资源的需要。在开采过程中，采空区隧道的开挖和支护对于该技术的运用有一定的要求，为确保开挖和支护技术的运用，必须根据项目的具体情况，选取合适的施工方法，使得采空区隧道的开挖和支护都能满足需要，从而为开采工作创造安全的条件，确保开采的顺利进行。为此，有必要对采空区隧道的掘进与支护技术作具体的分析。

一、采矿工程中支护的重要意义

伴随着我国社会经济水平的持续发展，社会上对各种矿物的需求也在持续增长，这也加速了我国矿产行业的发展速度。随着矿山的持续开采，人们也开始更加关注矿产开采的安全问题，所以矿山的支护技术和支护设备也得到了快速的发展。在采矿工程中，支护技术主要是为了确保顶板安全而使用的一种技术手段，通常情况下，采矿工程的支护技术水平与采矿工程的安全性和采矿效率有着直接的联系，特别是在井下采掘工作中，支护技术具有非常重要的意义。

二、影响采矿工程巷道掘进锚杆支护技术的因素

（一）巷道围岩强度

岩体的硬度对支护效果起着决定性的作用，如果支护可以提高支护强度，那么支护力就可以得到一定程度的提高。当然巷道中的岩层强度，更多的是测试岩层承受地压的能力，如果岩层有足够的承受地压，那么在地压较大的情况下，岩层的变形也会得到很好的控制，起到很好的支护效果。因此，在改造巷道中采用锚杆支护技术对巷道进行开挖时，应着重考虑到巷道中的岩体强度。

（二）巷道断面尺寸和形状

在采矿工程的巷道掘进施工中，要对巷道周围的围岩应力进行适当的调节和支撑，而在此过程中，巷道掘进施工会形成不同的断面形状，从而造成不同的应力分布，所以要对断面形状进行合理的控制，从而对应力分散进行更好的控制。

（三）地应力

比如围岩挤压巷道或变形断裂，挤压会造成煤层被压松、岩体位移或离散、人工支撑物断裂或挤压变形，严重时会出现地表及岩层塌陷、位移等事故。各类人工充填和支撑物、煤层和围岩在矿山压力的影响下，都会产生力学挤压的现象，如果不能得到及时的解决，就会对煤矿的开采工作产生危害，甚至会导致施工安全事故，对人民的生命和财产产生严重的威胁。为了控制矿上压力的显现，在采煤过程中，必须对采空区进行治理，并在采煤过程中对工作面进行支护，从而有效地控制应力场的变化与围岩的变形，从而保证采煤过程的安全、高效。

三、巷道掘进注意要点

在煤炭采矿工程中，隧道开挖是一个复杂的工程。在开采时，必须开挖巷道，把采出的煤运出去。而在挖掘和运输过程中，必然会涉及一些机器。在使用机械工具时，要注意其正确的操作方法和操作环境，从而防止因操作不当而造成的安全事故。与此同时，在煤矿巷道掘进机的使用过程中，因为该机器可以将煤炭资源进行运输，从而提高了煤矿开采的效率，并形成了一种科学高效的流水作业模式。因此，在煤矿工厂的挖掘过程中，应该着重对这类机械的使用情况和运行情况进行保养和检查，通过对设备的保养，保证挖掘设备的运作效率，从而提高该工程的实施效率。第二点是，在使用隧道掘进技术时，还应该对隧道的施工环境和施工状态进行严密的监测和检测，以保证隧道开挖时，隧道周围环境的稳定，从而防止出现安全事故。

四、煤矿巷道掘进和支护技术的应用

（一）永久性支护技术要点

永久支护技术是保证围岩长期稳定性的一种方法，在隧道施工中经常采用。主要是对顶板岩层进行加固，与之相关联的支护设施有几种，例如，材质为玻璃钢的复合锚杆，在安装的时候，需要对内端头的结构形式进行调整，并控制锚杆尺寸，使其能与钻孔相匹配。在施工过程中，锚杆与地层的夹角是一个尖锐的角度，施工人员应注意控制好夹角。锚固剂的主要作用是加强锚杆的强度，有关人员也要做好搅拌工作，要一次性完成，才能确保支护效果。另一种是用来支撑钢筋混凝土结构的。在这类支护结构中，由于混凝土的强度、硬度、承载能力能够满足支护要求，因此，它主要是以支架的形式出现。在使用它的同时，有关人员也要注意梁柱界面的接合质量的控制。仅使用这种支架，可能会出现伸缩性差等缺点，有关人员还需要将其与吊环前探梁结合起来，在支护施工中，主要是在巷道中布置一定数量和强度的支架，吊环主要是对支架进行固定，因此，单个支架和吊环的强度要相应，再与临时支护设施相结合，从而确保最终的支护效果。

（二）综合机械化掘进技术在煤巷中的应用

在煤层巷道施工中，一般采用机械式综合施工工艺。在这些设备中，悬臂式掘进机是最基本和最关键的一种，其他的还有转载机、锚杆钻机等。采用这一工艺，掘进机的工作性能愈好，其工作效率愈高。长期以来，国内煤层气井巷道施工普遍存在着掘进机性能不能满足施工要求的问题，导致了极大的浪费。因此，我们研制出适用于我国煤巷的悬臂掘进机，既能提高工作效率，又能减少无谓的浪费。

（三）连续采煤机掘进技术在大断面煤巷的应用

大断面煤巷因其自身的特点，必须采用连续式采煤机掘进，并对各工序进行优化，才能确保掘进的高效、安全。连续采煤机自身截割宽度较大，可实现集煤、装运、运输等工作于一体，避免了传统掘进过程中的复杂过程，可有效降低大断面对掘进工作的影响。连续采煤机掘进技术在大范围煤巷中的运用，可采用分阶段掘进、分阶段上、下两个阶段进行施工，并采用画弧线的方法确定较大的圆度，从而确保巷道的成形。此外，采用绞车吊装与碎屑运送同步作业，可有效节省较多的时间，有效地提高了运送的效率。

（四）锚注支护技术在软岩动压巷道的应用

在软弱岩动压巷道中，将注浆加固技术与锚杆支护相结合，可构成一种新的锚杆支护技术。锚杆支护是一种集锚杆支护和注浆支护于一体的新技术，它可以在保证岩体稳定性的前提下，有效地改善岩体的力学性能。其次，采用锚喷支护技术，使整体围岩更为紧密，避免了由于锚杆力全部集中于一点而引起围岩失稳。

结语

总结来说，为了提升整个采掘工程的安全与高效性，必须从像巷道的掘进与支护技术这两个角度入手，由于矿藏的相对稀缺性，因此，在采掘时，必须要确保采掘的高效率，将资源的损失降到最低。同时，在施工期间，还必须重视巷道的安全状况，再巷道开挖时，要充分确保支护技术的运用，只有确保了工人的安全，整个项目才能有序地进行下去。因此，无论是工作人员还是组织人员，都要严格控制巷道的安全，合理运用支护技术，只有这样，才能保证开采的安全性，进而提升整体的工程效率。

参考文献

[1]王大伟.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].自动化应用,2023,64(08):135-137+140.

[2]朱振平.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].矿业装备,2022(05):89-91.

[3]雷腾飞.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2022(18):148-150.