强化掘进巷道灾害预防的关键技术与措施

强化掘进巷道灾害预防的关键技术与措施

胡洋

铁法煤业集团有限责任公司大隆矿  112700

摘要：掘进巷道作为煤矿生产的重要组成部分，其安全稳定性直接关系到整个矿山的生产效率和人员安全。近年来，随着煤矿开采深度的增加和地质条件的复杂化，掘进巷道面临的灾害风险显著增加，包括瓦斯突出、顶板冒落、水灾、火灾及冲击地压等。因此，强化掘进巷道灾害预防的关键技术与措施研究显得尤为重要。本文旨在探讨掘进巷道灾害预防的关键技术，并提出相应的预防措施，以期为煤矿安全生产提供理论指导和实践参考。

关键词：强化；掘进巷道；灾害预防；关键技术；措施

掘进巷道作为煤矿开采的前沿阵地，其施工和运营过程中面临诸多复杂的地质和环境因素。这些因素不仅影响巷道的稳定性和安全性，还可能导致各种灾害事故的发生。为了有效预防和减少掘进巷道灾害的发生[1]，必须深入研究灾害发生机理，采用先进的技术手段和管理方法，提高灾害预防的针对性和有效性。

一、掘进巷道灾害类型及特点

（一）瓦斯灾害

瓦斯灾害是煤矿掘进巷道中最常见的灾害之一，主要表现为瓦斯突出和瓦斯爆炸。瓦斯突出是由于地应力、煤体结构、煤层瓦斯含量等多种因素综合作用的结果，具有突发性强、破坏力大的特点。瓦斯爆炸则是由于瓦斯浓度达到爆炸极限并遇到火源而引发的，其后果往往极其严重。
    （二）顶板灾害
    顶板灾害主要包括冒顶和片帮，是由于巷道顶板岩石受力超过其承载能力而发生的垮落或脱落现象。顶板灾害的发生往往与巷道支护强度不足、地质条件复杂等因素有关，严重威胁作业人员的生命安全。
    （三）水灾
    水灾是掘进巷道中较为严重的灾害之一，主要表现为突水、透水等。突水是由于掘进过程中揭露了含水层或导水通道[2]，导致大量地下水涌入巷道；透水则是由于巷道周围岩层的隔水层被破坏，地下水通过裂隙等通道进入巷道。水灾的发生往往伴随着巨大的水压力，对巷道支护结构和设备造成严重破坏。

（四）火灾

火灾是掘进巷道中较为危险的灾害之一，其发生原因多种多样，包括电气设备故障、人为失误、可燃物堆积等。火灾不仅会造成人员伤亡和设备损坏，还会产生大量的有毒有害气体，进一步加剧灾害的严重程度。

（五）冲击地压

冲击地压是煤矿深部开采中特有的动力灾害，其发生机理复杂，与煤岩体的力学性质、地质构造、开采方式等多种因素有关[3]。冲击地压发生时，煤岩体瞬间释放巨大的能量，产生强烈的震动和破坏力，对巷道支护结构和设备造成严重影响。

二、强化掘进巷道灾害预防的关键技术

（一）地质勘探与评价技术

地质勘探与评价是掘进巷道灾害预防的基础。通过详细的地质勘探工作，可以全面了解掘进区域的地质构造、岩层性质、地下水情况等信息，为合理确定巷道位置和掘进方法提供依据。同时，对地质条件复杂的区域进行重点评价，预测可能发生的灾害类型及其危害程度，为制定针对性的预防措施提供科学依据。
    （二）巷道支护技术
    巷道支护是防止顶板冒落和片帮等灾害的关键技术。根据地质条件和巷道断面形状的不同，可以选择不同的支护形式和参数。对于地质条件复杂的区域，应优先采用高强度的支护材料和技术，如锚杆锚索联合支护、注浆加固等。同时，加强巷道支护质量的监测和维护工作，确保支护结构的有效性和稳定性。
    （三）瓦斯防治技术
    瓦斯防治是掘进巷道灾害预防的重要方面。通过严格执行瓦斯检查制度、安装瓦斯监测系统等措施，及时发现并处理瓦斯超限问题[4]。同时，采用钻孔抽放、煤层注水等技术手段降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力，减少瓦斯突出的风险。此外，加强瓦斯爆炸的预防和应急救援工作，确保在瓦斯灾害发生时能够迅速有效地进行处置。
    （四）防水技术
    防水技术是防止水灾发生的重要手段。在掘进过程中，应加强对含水层和导水通道的勘探和监测工作，及时发现并处理潜在的突水隐患。同时，采用预排水、注浆加固等防水措施降低地下水压力和水位，确保巷道施工和运营过程中的安全稳定。此外，建立完善的排水系统和水灾应急预案，确保在发生水灾时能够迅速有效地进行排水和救援工作。
    （五）防火技术
    防火技术是防止火灾发生和蔓延的关键技术。在掘进巷道中应严格执行电气设备防爆标准和管理制度，确保电气设备的完好性和安全性。同时，加强可燃物的管理和清理工作，减少火灾发生的可能性[5]。此外，建立完善的火灾应急预案和灭火设施系统，确保在发生火灾时能够迅速有效地进行灭火和救援工作。
    （六）冲击地压防治技术
    冲击地压防治是煤矿深部开采中特有的技术难题。通过加强地质勘探和监测工作，预测冲击地压的发生规律和趋势；采用合理的开采方式和巷道布置方案避免应力集中和能量积聚；加强巷道支护和监测工作提高巷道的抗冲击能力；建立完善的冲击地压预警和应急响应机制确保在冲击地压发生时能够迅速有效地进行处置和救援工作。

三、强化掘进巷道灾害预防的措施

（一）完善灾害预防制度

建立健全掘进巷道灾害预防制度和管理体系是确保灾害预防工作有效开展的重要保障。制定详细的灾害预防计划和应急预案明确各级人员的职责和任务；加强灾害预防知识的培训和宣传教育提高全员的安全意识和防灾能力；加强灾害预防工作的监督检查和考核评估确保各项措施得到有效落实。
    （二）加强现场管理
    现场管理是掘进巷道灾害预防的重要环节。加强现场安全管理落实安全生产责任制和岗位责任制；加强现场巡查和隐患排查工作及时发现并处理潜在的安全隐患；加强作业人员的安全教育和技能培训提高其安全操作技能和应急处置能力；加强现场设备设施的维护和保养工作确保其处于良好状态并满足安全生产要求。
    （三）加强应急救援能力建设
    加强应急救援能力建设是确保掘进巷道灾害得到有效处置和救援的重要保障[6]。建立完善的应急救援体系和应急预案明确应急救援的组织机构、人员配置、物资储备和救援流程；加强应急救援队伍的建设和培训提高其应急响应速度和救援能力；加强应急救援演练和评估工作检验应急预案的可行性和有效性并不断改进和完善。

四、结论

掘进巷道灾害预防是煤矿安全生产的重要组成部分。通过加强地质勘探与评价、巷道支护、瓦斯防治、防水、防火和冲击地压防治等关键技术的应用和推广；完善灾害预防制度和管理体系；加强现场管理和应急救援能力建设等措施可以有效提高掘进巷道灾害预防水平确保煤矿生产的安全稳定。未来随着科技的不断进步和煤矿开采技术的不断发展掘进巷道灾害预防工作将不断取得新的进展和突破为煤矿安全生产提供更加坚实的保障。

参考文献：

[1]潘善波.巷道掘进过程中涌水灾害预注浆治理研究[J].中国锰业,2024,42(03):64-68.

[2]丛海鹏.煤巷掘进过程中不同作业工序声电特征研究[J].能源与环保,2024,46(06):261-265.

[3]蒋新军,刘旭东,李军权,冯攀飞,宋炳霖,朱红伟,宗程.基于机器学习的急倾斜巨厚煤层掘进巷道冲击地压预测方法[J].采矿与岩层控制工程学报,2024,6(03):95-107.

[4]崔峰,宗程,来兴平,何仕凤,张随林,贾冲.急倾斜巨厚煤层掘进巷道冲击危险时序及等级智能预测[J].煤炭学报,1-17.

[5]王波.深部开采煤矿巷道冲击地压灾害治理技术[J].内蒙古煤炭经济,2024,(09):37-39.

[6]雷东记,刘宁,王登科,刘丽英,贾子强.煤巷掘进过程中煤岩破裂微震事件研究[J].河南理工大学学报(自然科学版),2024,43(01):25-34.