煤矿开采技术与掘进支护技术研究

煤矿开采技术与掘进支护技术研究

陈鹏

陕西煤业集团蒲白矿业有限公司 陕西 渭南 715500

摘要：煤矿井下掘进技术一直以来都是能源开采行业所开展的重要的技术研究，这也就意味着煤矿掘进支护以及相关技术，也需要不断的进行技术改进与技术创新，作为煤矿开采的工作人员，也需要注意煤矿掘进技术的一系列技术运用问题。关于煤矿掘进支护与相关技术的研究也将在本文的以下内容中具体说明。

关键词：煤矿开采；掘进支护；研究

引言

随着社会经济的快速增长，人们的生活水平有了很大的提升，生活中使用煤炭资源的机会也越来越多，即使我国有着丰富的煤炭资源，但与日俱增的煤炭需求量，不断增加的煤矿开采力度导致我国露天煤矿越来越少。现阶段，地下开采已经成为主要的煤矿开采方向。由于各地地质和水文条件的不同，煤矿开采难度系数比较高，导致在煤矿开采的过程中出现安全事故问题，威胁到了人们的生命安全。传统的煤矿开采技术已经无法满足地下煤矿开采，这就需要相关行业引进新技术和新设备，并科学的结合开采技术和掘进技术，在减少开采风险的同时确保煤矿开采的安全性和高效性。

1煤矿开采掘进技术的相关应用

1.1综合机械化采煤技术

（1）井下割煤技术。这种技术是当前井下采煤技术的一个较为常见的工作环节，可以理解为采煤过程中的一个工步。我国煤矿开采过程中，通过井下割煤技术，也就是将大块的煤块在地下分割成小块的煤块，之后通过机械化设备运输出来，可以极大程度上提升采煤效率。同时，在采煤过程中，可以通过采煤机进行割煤操作，保证煤块所受到的切割力是均匀的。（2）井下运煤技术。当前我国最为常见的井下运输技术就是该技术。通过将煤块进行分割处理之后，经过传送机内部皮带进行传送，这样可以将小块煤块从地底运送出来。传统采煤模式是通过人工劳动力进行运输的，这种运输模式不仅仅效率低下，同时也浪费了大量的人工劳动力。需要注意的是，在这个工序进行的过程中，需要设定运送煤块的传送带转动速度，保证该速度能够符合煤块自身的摩擦力，防止因为转速过快使得煤块滑落的情况出现。同时也要保证煤块传送速度要小于采煤机的采煤速度。

1.2煤矿炮采工艺

我国煤矿行业应用十分广泛的炮采技术主要运用了爆破与人工结合的方法，爆破手段的应用是后续人工开展装煤、运煤和支护等采煤技术进行的前提。煤矿炮采工艺的优势主要体现在两个方面，首先在进行炮采技术之前，工作人员需要进行的准备工作比较简单，因为该技术对工具和工作人员的技术要求比较低，因此能够很好地适应我国各种不同地质领域的煤矿开采工作。再者煤矿炮采技术还具有成本投入低、经济收益良好的优势，因此中小型的煤矿开采企业都能够在资金允许的情况下应用该技术。煤矿炮采工艺的缺点则体现在其安全系数不高且管理难度较高。因为定向爆破很容易导致煤矿开采现场的顶板出现坍塌，施工现场的安全系数大幅度降低。而且一般在进行炸药引线射爆过程中施工现场会出现比较混乱的局面，因此管理人员很难对工作人员进行合理的安置、分配和调控。为了能够提高煤矿炮采工艺的施工质量，首先工作人员应当结合煤矿开采现场的情况，按照比例尽可能增加炮眼的数量。因为增加炮眼数量既能够有效的缩短爆破花费的时间，而且还能够确保顶板和支柱不会受到爆破的影响。再者考虑到在装煤过程中需要消耗巨大的劳动力，因此施工单位可以利用机械设备高效率的完成装煤工作，使现场工作人员的劳动量能够得到有效的减轻。然后管理人员一定要按照“一炮三检”的要求，对装炮工作进行严格的监督和检查。最后煤矿开采企业还需要对炮采工作人员的专业技能进行一定的培训，确保作业人员能够按照工作要求高质量完成炮采工艺技术。

1.3煤矿开采中普采技术分析

煤矿开采中的普采技术使用的机械化设备相对来说比较少，主要是以人力开采为主，与综采技术相比，普采技术在煤矿区比较小的开采工作中的应用比较多，而且对煤矿区的地质没有过高的要求，所以，普采技术的使用相对来说需要的成本比较低。另外，人力开采相对来说更具有辨别性，煤炭资源开采的质量也可以得到保障。但近几年来，安全建设并没有受到重视，开始事故频发，对煤矿开采业带来了很大的负面影响。

2掘进支护技术相关应用

2.1掘进支护保护技术

对于很多煤矿施工现场来说，下层所使用的主要是巷道进行煤矿运输工作。通常巷道附近的煤层处于一个稳定的状态，材料强度较高，能够维持较高的承载力。然而由于处于地下的原因，顶部存在着较大的压力，因此需要支护保护技术对整个巷道进行保护。一般对巷道进行保护的过程中，往往需要对巷道周围的岩层进行受力分析，从而判断出巷道本身的承载力所需大小。一般岩层存在着较强的稳定性，顶侧压力较大，使得巷道在日常使用过程中出现了较为严重的塑性变形。对于这种情况来说，需要通过使用工字形支护保护或者是U型支护，对整个巷道进行保护工作。这样不仅可以满足整个巷道内部的强度要求，保障煤矿作业过程中的安全因素，并且在日常巷道维护过程中可以提升维护效率，进一步减少时间成本。

2.2喷射混凝土

喷射混凝土技术能够使煤矿开采现场分裂的岩体得到良好的结合。技术人员只需要按照要求在隧道壁以及岩体分裂的部位喷射混凝土，就可以使组成巷道的岩体的粘合性得到有效提高，出现碎裂的岩土也可以在混凝土的作用下紧紧黏结在一起。为了有效确保煤矿开采工人在进行地下作业时的安全性，进一步提高掘进支护工作落实的质量，喷射混凝土的手段是十分有效的。因为该技术不仅能够提高岩石的稳定性、安全性和有效排除煤矿开采过程的安全隐患，而且还能够有效提高地下煤矿环境中巷道的稳定性。

2.3悬臂掘进技术分析

现代化的悬臂技术在传统的悬臂式技术的基础上有了很大的改变，其安全性和高效性相对来说更高，该技术的使用需要有转载设备、悬臂式掘进设备和通风除尘设备等等。悬臂掘进技术将巷道掘进技术和锚杆支护技术做了有效地结合，并在巷道掘进技术的基础上提高了工作速度，在使用悬臂掘进技术开采煤矿资源的过程中，相关操作人员应该合理的应用锚具，目前比较常见的锚具主要有机械锚具和摩阻锚具，其中，摩阻锚具可以有效地控制应力损失，而且操作起来比较方便。一般来说，机械锚具的变化比较多样，能够承受更大的吨位，因此，该锚具常被用于强度较高的钢筋或者钢丝的使用中。

结束语

面对着煤矿井下复杂多变懂地质地貌环境，在煤矿资源的开采过程中，也需要结合煤矿开采的实际情况，使用适合于煤矿井下复杂环境的掘进支护开采设备，从而通过先进技术和设备的使用尽量减少煤矿开采的难度以及煤矿井下掘进支护的搭建难度。煤矿井下的复杂且多变的地质地貌环境对煤矿井下相关开采活动的正常进行有很大影响，需要不断的改进与创新煤矿井下掘进支护技术。本文立足于煤矿井下的复杂地质地貌情况，详细地分析了煤矿井下掘进支护技术的具体应用方法。希望通过本文的研究可以促进我国煤矿井下掘进支护技术的不断发展。

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