煤矿开采技术与掘进支护技术研究张仟仟

煤矿开采技术与掘进支护技术研究张仟仟

张仟仟

肥城矿业集团单县能源有限责任公司山东省菏泽市274300

摘要：煤炭作为我们生活中最重要的能源物质影响着社会的方方面面，保证煤炭的持续供应是社会经济健康发展的先决条件，如何运用新设备、新技术在保证安全的基础上增加煤炭产量是企业和社会共同的任务。因此，今后在进行煤炭开采时企业要联合科研机构加快相应的技术研发工作，将煤炭开采技术与煤矿支护技术科学地结合起来，为煤矿的安全生产保驾护航。

关键词：煤矿开采技术；掘进支护技术；研究

1煤矿开采技术现状及发展

1.1我国煤矿开采现状

（1）煤炭作为我国最重要的能源供应，对我国经济发展做出了卓越的贡献。我国的煤炭资源储量十分丰富，对煤炭的利用程度也十分深入，然而在实际的开采过程中容易发生瓦斯泄露、冒顶事故等危险，这也直接导致了我国煤矿安全事故的频繁发生。由于我国长久以来对于煤炭的开发利用属于粗放式的利用方式，煤炭的开采技术也落后于国际能源巨头的最新采煤设备。我国要积极引进新技术、新设备，通过设备的更新换代和人才的引进培养促进我国煤炭开采事业的发展脚步与国际接轨。

（2）煤炭的开采过程往往伴随着严重的环境污染，我国西北部的煤矿仍然有相当一部分属于露天开采的煤矿，在他们的煤层爆破、煤炭运输过程中会产生大量的扬尘，煤层挖空之后会对周围的植被与生态环境造成较大破坏，地下水位也会相应的下降容易造成地面塌陷、山体滑坡等问题。这些环境污染问题的治理有赖于新的科技支持，如何加固岩层、恢复植被是以后煤矿环境治理的研究方向。

（3）煤炭开采工作仍然属于劳动密集型产业，需要大量的人员参与生产工作，效率相较机械化生产的其他行业低了很多。在煤炭的开采过程中，受限于开采技术的不完善，部分煤层不能完全开采出来，造成了一定程度的资源浪费，这对于煤炭生产企业和社会来说都是比较大的经济损失。

2煤矿开采作业中常见的采矿工艺技术

2.1空场采矿工艺技术

相对来说，空场采矿工艺技术应用比较频繁。当然，要想使此项技术充分发挥作用，提高采矿作业效果，需要在具体应用此项技术的过程中详细了解煤矿开采的实际情况，进而合理设置煤矿主结构，划分矿区，之后利用逐一回采的方式在矿房内进行煤矿开采作业，之后利用填充材料填充矿房，如此不仅能够完成煤矿开采任务，还能避免煤矿开采遗留安全隐患。另外，为了提高空场采矿工艺技术的有效性，还可以根据矿柱的采集需要，合理改进空场采矿工艺和技术。

2.2崩落采矿工艺技术

崩落采矿工艺技术的有效应用利于提高煤矿开采效率。为了充分发挥此项技术的作用，需要在具体崩落采矿的过程中结合煤矿的实际情况，确定崩落位置，进而合理分析崩落力度、负面影响等，制定切实可行的崩落采矿计划，有计划、有序、合理地进行采矿作业，在此之后，还要注意利用崩落的岩石填充空区，避免地表塌陷等不良现象的发生。

2.3填充采矿工艺技术

填充采矿工艺技术的应用主要是以推进回采工作面为主，同时在其中填入适当的填充材料，然后对采空区进行高效维护，形成一种成型的填充体。要充分发挥填充采矿工艺技术的作用，在具体应用此项技术展开煤矿开采的过程中需要做好地压管理，也就是详细分析煤矿开采中围岩的不稳定程度及岩石崩落的可能性，进而采取适合、有效的措施控制围岩，从而营造良好的煤矿开采环境，为安全、高效、稳定进行煤矿开采创造条件。

2.4溶浸采矿工艺技术

溶浸采矿工艺技术属于化学采矿技术，将其应用于煤矿开采作业中需要考虑矿产的物理和化学特性，进而选择适合的溶液浸入到矿层当中，使之发生化学反应，溶液的部分成分将浸入到矿石之中，相应的煤矿开采就变得很容易。相对来说，溶浸采矿工艺技术的专业性较高，对采矿人员提出较高的要求，因此利用此项技术来展开煤矿开采作业，需要选择优秀、经验丰富、专业知识扎实的采矿人员。

3煤矿掘进支护技术要点

3.1支护技术应用要点

3.1.1确定掘进设备

现在煤矿掘进支护施工常见设备主要包括两种，即普通掘进机和综合掘进机，应根据煤矿巷道实际情况来对比选择，争取提高生产效率。按照相关规范，如果巷道长度不足300m，可选择应用普通掘进设备，超过300m则应选择综合掘进设备，确保达到最佳施工效果。其中，综合掘进设备在应用时，可有效缩短前期准备时间，为掘进工艺的落实提供更多保障，可以更符合实际生产需求。且在应用综合掘进设备时，要结合实际建设条件与巷道情况确定设备型号，保证设备可适用于煤岩硬度、巷道结构特征，提高掘进支护效果。

3.1.2截齿选择

确定掘进设备后，还要对掘进机截齿进行选择，其决定了设备利用率，对施工效率有重要影响。一般需重点对截齿耐磨性进行检查，选择高强度、高耐磨性的截齿，确保其可满足不同地质结构特征的煤矿巷道掘进施工要求，不仅可提高施工效率，同时还可减少截齿报废率，合理控制成本投入。另外，如果岩石硬度超出掘进设备工作能力，则可直接选择应用爆破形式掘进，避免对设备造成损伤。

3.1.3临时支护技术

使用综掘机施工时，要就其液态系统进行分析，争取提高掘进过程稳定性与安全性，解决停开机之后自身闭锁装置存在的问题，确保掘进支护工作顺利进行。应用机载液压锁临时支护，可降低工作压力，保证掘进施工取得更加优良效果。

3.2锚杆支护技术要点

3.2.1退后卧底法

退后卧底法为锚杆支护常用技术之一，多用于具有坚固、完整的上顶板断层，要求断层落差距离在2.5m以内，对围岩进行支护来提高其稳定性。在对围岩进行支护施工时，应先将总掘进后退，卧底前进，保证断层巷道中底部高度，促使其达到专业施工标准，对围岩进行有效支护，提高掘进作业综合效率。

3.2.2直接破顶法

此种方法对煤矿掘进支护处理中的应用，即通过掘进机来对断层顶部进行冲击，将不牢固部位破除，仅留下稳定性高的顶板围岩部分，然后利用锚网索进行结构加固支护。其中，对于顶板岩石要求，如果落差在2m以内及硬度不足5，在掘进支护作业时就很容易因为强度不够而出现破碎问题，因此尽量避免对其进行支护施工。另外，煤矿井下掘进支护作业，经常会遇到较大坡度，为保证支护效果，可选择应用直接坡顶法处理，消除地质环境对掘进支护作业效率的影响。

3.2.3临时支护U钢法

煤矿多处于特殊地质环境，如果地质构造复杂度比较高，在对其进行掘进作业时，很有可能会遇到落差比较大的断层，存在较大坍塌、破碎等安全隐患，需将其作为施工管理要点。为保证支护效率，可选择应用U钢支护技术，对施工面进行临时、超前固定处理，提高围岩稳定性。U钢支护为煤矿掘进施工的临时支护方法，为保证获得良好支护效果，还需要与锚杆支护技术进行有效结合，营造一个安全的施工环境。

结束语

当今世界急速发展，处于快速发展中的中国对煤炭的需求量逐渐增大，煤矿企业面对的的竞争和挑战也变得越来越严峻。在复杂的生产环境中，煤矿企业如果想要在其中谋得一席之地，就应该大力改进煤矿掘进技术，提高煤矿开采的安全性。在煤矿掘进中煤矿支护技术有着十分重要的地位，改进支护技术有提高资源利用效率，提高煤矿的开采量以及降低企业的生产成本等优点，除此之外，还可以在一定程度上缓解中国煤矿资源不足的问题，推进中国工业的发展。

参考文献：

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