煤矿开采技术与掘进支护技术的探析

煤矿开采技术与掘进支护技术的探析

张超

徐州市沛县大屯煤电集团股份有限公司  江苏徐州  221611

摘要：在当代矿业企业中，为使其能在激烈的市场竞争中长期稳定、健康地发展，就必须对采矿效益与矿区安全两方面进行研究。这就要求煤炭企业对煤矿开采过程中所涉及的各项问题给予足够的重视。在煤炭开采工程中，企业要正确处理好巷道掘进与支护技术之间的相互关系，对矿井地质条件进行深入研究，明确围岩环境、地质条件以及地表应力对巷道掘进与支护工作的影响，采取有针对性的矿井支护策略，确保巷道支护方案能够真正保证矿井掘进工作的安全，促进采矿行业实现经济效益与安全效益的双赢”。

关键词：煤矿；开采技术；掘进；支护技术

1 影响巷道掘进支护技术应用效果的因素

1.1 巷道围岩强度

能够保障巷道掘进工作安全开展的重要前提之一就是确保围岩的稳固，因此，煤矿企业需要高度重视巷道支护效果，进一步提高巷道围岩的稳定性。在实际支护的过程中，相关技术人员需要结合煤矿的具体情况，依据围岩的强度进行综合考虑，从而选择合适的支护技术，并且需要考虑地质构造承载力、荷载力等，采用锚杆对围岩进行高效支护，使得整个围岩的强度大幅度提升。

1.2地应力

在整个采矿工程中，地应力是主要影响因素，同时也是造成围岩结构发生位移的重要因素。一旦围岩出现位移过多，那么会使得原来的支护结构发生变化，从而对井下作业环境的安全性产生一定的威胁。因此，煤矿企业在实际应用巷道掘进支护技术时，需要考虑地应力带来的影响，做好防治措施，从而构建出较为完善且稳定的支护结构体系，为确保煤矿开采环境的安全打好基础[1]。

1.3 地质条件

煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用还需要重视的影响因素就是地质条件。通常情况下，煤矿的地质条件复杂多样，在一些地区，由于地质条件相对较差，给探测人员带来很大的困扰，且容易造成勘探数据不准确、不完整等问题，这会对煤矿采矿工程造成不同程度的影响[2]。除此之外，煤矿井下经常出现地下水、断层等，给施工人员带来一定的困难，影响煤矿的整体稳定性，严重时可能会威胁作业人员的人身安全。因此，煤矿企业在应用巷道掘进支护技术时，需要高度重视地质条件，采用先进的勘探设备和技术充分掌握矿区的地质条件和具体的分布情况。

2煤矿采矿工程巷道具体支护技术

2.1锚杆支护技术

在巷道施工中，锚杆支护是较为常用的支护技术，该技术的支护效果良好，能对围岩结构的实际承载效果进行有效改善，且具有较高的稳定性和较强的适用性，其应用推广价值较高。巷道结构出现破损后，应用锚杆支护，能实现对巷道结构破损的有效修复。

对混凝土支护技术进行应用时，为防止巷道承受压力产生裂缝，通过锚杆实施区域性修复，能防止裂缝不断扩大其尺寸，进而避免巷道发生严重损坏[8]。当巷道工程发生浮石问题时，通过锚杆对岩石进行支护，能有效遏制岩石滑落。

在巷道施工中，对锚杆支护进行应用，还能减少底鼓。巷道地面形成凸起会影响巷道正常作业，仅凭将凸起位置铲掉的方法，难以根治凸起问题。通过锚杆支护，能实现对巷道底板位置的有效拉近，进而实现对凸起问题的有效预防。

在使用锚杆支护前，要对巷道地质状况和附近矿物结构进行勘探，考虑锚杆支护适用的地质和力学构造，选取合适的支护锚点，并合理实施调控。锚杆材质种类较多，在巷道中使用锚杆时，要适应巷道掘进施工的实际情况，灵活选用锚杆材质，促进锚杆支护充分发挥其作用。

2.2 永久性支护技术

永久性支护技术，主要对混凝土材料进行运用，并与锚网喷洒等施工技术相配合，能保障岩壁安全。同时，与掘进技术相结合，安装锚杆后，对标钉进行喷洒，严格按照相关标准开展混凝土处理操作，并符合相关应用工序。施工人员将混凝土喷洒完成后，即安装处理钢筋网，并将混凝土覆盖于其表面，据此增强支护效果，实现对岩壁厚度的有效强化，遏制塌方等事故。

对此类支护技术进行运用，要注意如下事项：第一，对喷施混凝土的工具进行合理布置，确保准确的喷施位置，保障支护质量。第二，遵循因地制宜的原则，灵活运用永久性支护，重视各项细节，按照标准规范和技术流程实施支护。

2.3 临时性支护技术

对巷道出现的临时状况加以应对，可使用临时性支护。临时性支护多为木质结构，能支撑巷道围岩，形成简单加护。此类支护技术的灵活性较强，且耗费的材料成本相对较低，但临时结构多为木质，容易受潮和着火。对此，要注意对木料加强防潮、防火。为保障临时性支护的安全，要及时变更材料，增强临时支护的稳定性，充分发挥其防护效果。

3煤矿掘进支护技术工艺措施

3.1选取合适的支护方式

煤矿中最常见的几种支护方式有锚杆支护、喷浆长久支护、金属网及锚索相互结合的支护方式，这些支护方式可以最大限度地增强煤矿巷道顶板的牢固性，其中喷浆的目的是更好地降低顶板岩层的破碎度，从而达到全方面的加固和稳定。与此同时，相关人员应该提前做好木楔支护工作，需要使用含有催化剂和马丽散的混合溶液，使巷道顶板破损位置保持一定的牢固性，为后续的工作开展做好保障。另外，在实际采掘过程中，相关负责人应该注重断层带的支护工作，采用科学合理的支护技术工艺，从而达到围岩变形率低的效果。在进行长久支护时，控制支护体之间的距离，使支护体的长度和直径都满足生产需求。在掘进机工作时，可能会因顶板支护处理不当而发生坍塌，因此，需要准确地进行支护距离控制，做好超前支护工作。

3.2适当运用前探梁和液压支柱

适当运用前探梁和液压支柱可以解决掘进支护中的部分难题，使煤矿生产处于安全的环境下。在使用前探梁前，需要确定好大概方位，结合实际情况不断地优化和改进，保证支护体间的距离在合适的范围内。大多数前探梁的间距保持在0.4m左右，但是在实际过程中需要根据巷道结构进行准确测量，并且保证巷道中无杂物阻碍，这样有利于前探梁畅通移动。在架设前探梁的过程中，应该借助连棚器材将其中的设备贯穿起来并控制好间隔。目前，单体液压支柱是一种较为常见的支柱，在对液压支柱进行安装时需要控制支柱之间的距离，其间隔通常为1.5m，并且与顶梁保持垂直。在遇到紧急状况时，首先布置顶梁，并进一步加强钢丝网铺设。液压支柱进一步增强了煤矿煤层巷道掘进支护的作用，使煤矿处于安全环境下运行。

3.3优化掘进支护技术工艺

不断地优化和改进煤矿掘进支护技术工艺不仅有利于提高煤矿的生产效率和质量，还有利于确保煤矿开采的安全性。煤矿采掘花费的时间较长，首先需要优化煤矿巷道的掘进过程，了解顶板围岩的具体分布情况，这样可以预设掘进机的走刀和进刀位置。掘进过程中，如果发现顶板围岩的稳定性较好，则选择中心进刀的方式，并且伴随四周刷帮走刀，从而大大提高切割的效率；如果发现顶板围岩的稳定性较差，出现很多破碎现象，那么就要转变走刀方向[8]。因此，在实际操作的过程中需要结合具体情况选择合适的掘进机和掘进方式，不断地优化和改进实施方案。在巷道采掘过程中，支护工艺极其重要，直接影响着煤矿开采的安全性，因此，煤矿企业需要不断提升支护技能，将掘进技术与支护技术有效结合，最大程度发挥掘锚一体化技术的作用，为煤矿带来更好的效益，同时也能使作业人员具有良好的施工环境。

4结语

巷道掘进和支护技术是煤矿企业安全稳定生产的基础，因此，煤矿工人必须对这两种技术的内涵和联系有较深的了解，才能为煤矿企业提供有效的技术支撑，从而保证煤炭企业的开采质量和效率。目前，我国煤矿频繁发生的安全事故中，有相当一部分都是由巷道施工过程中出现的问题引起的，因此，必须对此给予足够的重视，并采取行之有效的措施来解决，以确保煤矿的安全、高效生产。在此基础上，综合考虑围岩环境、地质特征、地表应力场等多方面因素，综合评价煤层掘进与支护作业的地质条件，通过合理规划巷道布局，合理选择掘进方案，加强巷道支护管理，做好矿井通风排水等措施，提高员工的安全意识与能力，促进煤层气开采行业的长期稳定、健康发展。

参考文献：

[1]张建伟.煤矿开采技术与掘进支护技术分析[J].科技资讯,2020,18(30):60-62.

[2]陈高杰.煤矿开采技术与掘进支护技术的分析[J].石化技术,2020,27(07):178+186.

[3]刘文利.煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(10):222-223.