煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

高向国

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摘要：随着社会经济的不断发展，我国社会正处于高速发展时期，国民经济的发展对矿产资源的需求量日益增加。为确保采矿作业的安全、可靠和稳定，需要加强对巷道挖掘和支护的研究。煤矿采矿工程的开采工作复杂而又繁琐，为了确保开采工作的顺利进行，有必要结合具体的地质条件，采取科学的巷道掘进和支护技术，并利用现代钻孔设备对

关键词：煤矿采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用

引言

煤炭开采工程是一个复杂的过程，煤炭可以为世界各地的各种应用提供能源和原材料。开采工程中涉及多个环节，包括地质勘探、矿山开发、煤炭开采和矿山关闭。巷道掘进和支护是煤矿开采工程非常重要的一部分，为煤层开采和煤炭运输提供了通道。巷道掘进和支护需要使用先进的技术和设备，以确保采矿过程的安全和高效。现如今，随着社会和科技的不断发展，人们逐渐意识到确保作业人员的人身安全是煤炭行业持久发展的前提，需要投入大量的成本，引入先进的技术和设备。

1巷道掘进和支护技术概述

当前，直眼掏槽和斜眼掏槽是煤矿基础设施施工中的常用技术。在施工中，岩石性质和地质条件的变化会导致钻孔布置的方法发生改变。比如，在遇到软岩层时会利用斜眼掏槽，挖出更多洞口。为保证施工效率和质量，必须设置凿岩出渣装置，综合利用机械力量，使掘进作业有条不紊提高了工作效率。在巷道掘进结束后，为支护施工做好准备，根据不同的围岩地质条件，选择支护技术。在采用固定矿柱支护技术时，应特别重视对永久矿柱的加固和支护。在矿井上盘区和下盘区采用永久性矿柱加固，可以减轻巷道压力，确保行人安全。此外，在矿柱巷道掘进和支护施工中，要注意排水、通风，这可以在很大程度上减少开采作业受到的地压影响。

2煤矿井下巷道掘进中支护技术类型

2.1锚固支护技术

在煤矿巷道掘进过程中，支护技术中应用比较广泛的是锚固支护技术。这种支护技术可以起到调整巷道总体布局的作用，从而提高煤炭开采产量，提升开采质量，使得煤矿企业经济效益得到进一步的提升。锚固支护技术的支护材料主要是锚杆和锚固剂，还有一些螺栓等重要零部件。该技术通过合理选择扭矩螺母，对巷道内表面产生挤压作用，从而达到平衡巷道围岩应力的目的，有效防止围岩裂缝的产生和扩展。

2.2型钢支护技术

型钢支护技术可针对户型巷道提供较好的支护，避免因地形条件的变化而造成巷道开挖变形，能够保持巷道的稳定。型钢支护的优点是利用型钢本身的抗拉、抗压、抗剪切性能，增加横向断面的承载量，减小了掘进阻力，减小了由于地势的改变而造成的风险。另外，矿压支护钢板的截面形状也与弯曲截面的弹性模量有关。因此，在采用型钢支护技术进行煤矿采矿工程巷道支护时，必须对其进行几何尺寸的合理选取，并对其弯曲模数进行严格的限制。

2.3久性支护技术

永久性支护技术是煤矿中常见的一种支护技术，主要用到的材料是混凝土，煤矿企业在运用此类支护技术后，使得煤矿周围岩壁的保护作用得到大幅度的增强，从而降低因开采而导致周围岩壁出现问题的概率。岩壁问题的出现会对煤矿的正常生产产生一定的影响。除此之外，在使用锚杆时需要注意距离，反复确认使用的锚杆类型，确保在应用的过程中符合实际需求。当安装完锚杆之后，需要进行标钉喷射处理，之后再喷射一定量的混凝土，在喷射混凝土的过程中需要保证混凝土的标准在要求范围内，混凝土喷射完毕后需要安装钢筋网，这样可以极大地增加煤矿岩壁的厚度。

2.4棚式支护技术

煤矿在开采前所用到的支护技术通常是棚式支护技术，这种技术已经被广泛应用在煤矿中，具有很好的应用价值。棚式支护技术的支架由金属材料所制，具有很高的强度，可以辅助采矿工程施工，即使是大面积开采，也可以很好地维持巷道高度不变。但是，在实际应用该技术时，若开采的面积相对较大，那么可能会影响技术的实际效用，从而使得周围的地势发生一定的变化，因此，这一技术在实际运用时具有一定的局限性。

3采矿工程掘进技术的应用措施

3.1通风防尘

矿井的通风和防尘是矿井掘进作业的关键环节。新《金属非金属矿山安全规范》对矿井通风的氧气、二氧化碳、粉尘含量等提出了规定，同时还规定了工作面的供风量、风速和温度。所以，通风问题是掘进过程中的重要问题。在进行矿井通风时，要根据施工条件，选用通风机、风筒布置等，保证通风系统在复杂的情况下保持高效运行。在开展通风、防尘的总体规划时，应从全局出发，保证巷道施工的安全高效。目前，国内煤矿井下掘进工作面通风方式按通风动力可分为自然通风和机械通风，根据通风机在工作面安装位置可分为压气式、抽出式、压抽混合式。通风模式设计和风筒尺寸的选择应从需风量、风阻、炸药用量、通风距离等方面考虑。

3.2实施综合机械化掘进

在煤矿采矿工程中，巷道掘进支护技术的应用是极其重要的一部分，在实际应用过程中，通常会用到专业的机械设备。大多数情况下，掘进机械设备的选择和运用会对煤矿的采矿工程起到非常关键的作用。目前，随着科技的进步，掘进机械设备也在不断地得以优化和改善。掘进机种类和型号不同，其适用的条件也不同，因此，煤矿企业在选择掘进设备和掘进技术时，需要结合煤矿的实际情况。例如煤矿采矿工程中应用比较多的有半煤半岩掘进技术、全煤岩掘进技术、综合掘进技术，掘进设备中，转换机通常会与电钻机、悬挂式掘进机等有效结合。

3.3合理选用巷道掘进关键设备

煤矿采矿工程巷道掘进的主要设备有钻机、液压支架、电控开关、安全防护设备等，其设备作用是保证掘进过程中的安全稳定，并可根据实际情况选用相应的设备，以提高作业的效率。具体包括：①钻机，是用机器把不同种类的煤岩物料按特定工艺加工成所需的产品或工件的一种工具。在煤矿资源开采中，煤炭质量的优劣将直接关系到煤炭开采的效果和经济效益，必须对细节进行严格的控制，以保证其有效性和可靠性。②电控开关，可提高电力设备的工作效率，并可调整电源的电压和电流；在线路发生失效时，可以通过利用电控开关将线路断开，减少安全隐患出现的几率。

3.4合理选择支护断面

在巷道掘进和支护施工中，常采用的巷道断面形状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。总之，必须认真分析并综合考虑采煤作业中巷道掘进和支护施工的要点，确保安全高效作业。正确设计和规划、使用合适的材料、正确安装和维护、有效沟通、矿压监测和合理选择支护断面对高效掘进和支护施工起着非常重要的作用。

3.5做好地质勘探工作

为了进一步保障煤矿工作的顺利推进，使得煤矿开采环境的安全性有所提高，在实际采煤中，煤矿企业必须充分意识到科学、合理应用巷道掘进支护技术的重要性和意义。巷道掘进支护技术应用的前期工作是做好矿区的地质勘探工作，只有在充分了解采矿工程的地质条件之后，才能选择最佳的巷道掘进支护技术，从而确保后续采煤工作可以顺利展开。

结语

综上所述，采矿工程中巷道掘进和支护技术的应用是煤矿开采中必不可少的，是保障作业人员安全和掘进稳定的关键。巷道的掘进和支护需要使用先进的技术和设备，其中支护技术类型的选择取决于多种因素，如地质条件、开采深度和岩石中的应力条件等。采矿工程中巷道掘进和支护技术未来发展的重点是提高效率和安全性，同时减少对环境的不利影响。

参考文献

［１］李东．浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析［Ｊ］．石化技术，２０２０，２７（０１）：１６３＋１７４．

［２］马孟占．煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析［Ｊ］．百科论坛电子杂志，２０１９（０８）：２６１．

［３］甄向宇．煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究［Ｊ］．科技视界，２０１９（１０）：１７７－１７８．