煤矿开采工程巷道掘进和支护技术

煤矿开采工程巷道掘进和支护技术

吴东东

230902198607210014  黑龙江 七台河  154600

摘要：在我国煤矿产业的现代化建设和发展中，煤矿掘进支护技术的应用和研究非常有必要。根据现阶段支护技术的应用现状，提高煤矿开采作业的安全性，合理地运用支护技术，加强对煤矿开采工作的安全探索。当施工人员在复杂地质环境下从事煤矿开采工作时，需要本着认真、负责的态度，绝对不可出现敷衍、马虎的心理。同时，还要认真考虑实际开采环境，从而制订更加完善、更加有效的支护方法与措施，为掘进工作的顺利进行奠定坚实基础。

关键词：煤矿开采；巷道掘进技术；支护技术

中图分类号：TD文献标识码：A

引言

随着时代的发展，煤矿的开采技术不断得以创新，并且广泛应用于煤矿生产中。由于对煤炭资源的需求量越来越大，相应的问题也接踵而至，煤矿开采对环境的影响以及开采条件也随之变得更加复杂。因此，煤矿企业应当充分认识到做好掘进支护的重要性，切实从巷道所处的地质情况出发，全面提升掘进支护的复合型，更好保证掘进支护质量。

1巷道掘进和支护技术的意义

煤矿巷道实行掘进施工并进行巷道支护的目的是为煤矿开采工人提供安全保障，而且巷道作为工人进行煤矿开采以及煤矿运输的重要通道，只要从根本确保巷道的安全性，则可以避免出现安全事故，也可以提高煤炭开采速度与开采质量。如果在煤矿巷道掘进工作时没有在软岩土层开展支护技术施工，会导致矿洞坍塌事故发生，在巷道使用支护技术，则可以提高矿洞的整体承载能力，进而提升整个矿洞的稳定度与安全度。

2煤矿掘进支护工作现状

煤矿开采的关键之一在于所选用的巷道掘进技术，合适的巷道掘进技术可以有效促进煤炭经济的发展。煤矿巷道掘进技术分为煤巷和岩巷的掘进技术，由于岩石和煤的差异较大，开采时所采用的技术也不相同。随着煤矿掘进支护技术的不断创新和发展，支护硬度和强度的效果更佳。尤其是面对复杂地质条件时，需要更多样化的支护方案和技术，达到很好的支护效果。如今，煤矿开采难度和深度不断加强，传统的锚杆技术已经无法满足煤矿生产需求，因此需要进行研发和创新，从而很好地弥补传统锚杆技术的不足，同时进一步提升支护效果。例如，针对矿井巷道岩体，可以通过应用锚杆支护技术使其强度、凝聚力增强，防止发生开裂、滑动的情况，提高煤矿企业施工效率。随着经验的积累，煤矿掘进支护技术的综合效益会得到更好的提升[1]。

3煤矿开采工程巷道掘进和支护技术

3.1综合机械化掘进技术

综合机械化掘进技术为现阶段具有发展前景的技术，在许多煤矿生产中都考虑运用该技术。在实际掘进过程中，该技术主要利用悬臂式掘进设备进行掘进工作，同时搭配锚杆钻机、转载机等设备可提高煤矿开采的效率。掘进设备的功能越强，其掘进速度也会得到相应的提升，从而保障掘进效率。因此在许多煤矿生产中都开始使用该技术。

3.2破顶法

破顶法可以根据字面直接理解，就是直接破碎顶板的意思。通常应用在岩层强度低、整体发育情况差、节理裂隙发育、自稳能力低的地区。在实际作业过程中，施工人员需要借助相关专业设备辅助进行。要先留下性质较为稳定的顶板，再利用专业设备使得其稳定性充足，而后再进行支护处理。通常情况下，在岩石大且坡度平缓的地区使用破顶法作业的工程较多，其他地区则较少使用此种施工方法。

3.3U型钢支护技术

在巷道掘进过程中采用U型钢支护技术可增强抗高应力的效果。由于在煤矿开采过程中出现高压力挤压，导致巷道出现变形现象，从而威胁工作人员的生命安全。因此，在巷道内安装一个伸缩性强的金属支架，可解决高应力挤压现象。但该技术只能使用于出现高压力挤压的现象时，在围压变形之前不可应用该技术[2]。

3.4永久性支护技术

永久性支护技术手段被大量运用到煤矿开采施工中，主要是使用混凝土开展支护施工，能够强化巷道的承受力，起到保护巷道岩壁的作用，防止因巷道岩壁出现掉落或者裂开等问题而被迫停止施工。开展支护作业时，需要严格测量支护距离，也要挑选符合地质支护条件的锚杆类型，保证支护质量符合施工标准。锚杆安装完毕后，应将标钉进行喷洒处理，还应喷洒相应剂量的混凝土。在此过程中，作业人员应确保混凝土的施工标准满足实际需要，才能开展下一步施工步骤。喷洒完混凝土后应立刻安装钢筋网，加强矿洞的岩壁厚度。

3.5主动支护技术

在利用煤矿掘进支护技术进行巷道施工的过程中，需进行对巷道的主动支护采取有效的支护技术措施，将围岩的自承能力利用起来，确保围岩具有较强的预应力，可以充足地抵御外力。若是出现了顶板破碎的情况，则需要采取有效的措施，主动地进行巷道支护施工，使用弓形巷道进行施工作业，增强巷道的自主支护能力，确保在煤矿掘进支护技术的应用过程中，作业人员的安全性和整个工程施工的稳定性。

3.6被动支护技术

被动支护技术可以在较短时间内使巷道围岩不发生变形，保持良好的稳定性。金属支架支护、单体液压支柱支护、料石砌碹和混凝土支护等是常见的几种被动支护方式。这种被动支护技术一般用于回采巷道及特殊条件下的支护。但该支护方式需要消耗的支护材料较多，并且在施工过程中存在不便之处。相较于主动支护技术，该支护技术的应用可以回收支护材料并进行重复利用

[3]。

3.7锚杆支护技术

锚杆支护技术凭借强大的优势与特点，已在煤矿开采作业中得到广泛应用，尤其在较复杂的地质条件中，获得一致好评，开采作业在不断深入的过程中，遇到较大落差断层的可能性非常大，会对断层的稳定性造成非常严重的影响，甚至会发生坍塌，针对这种情况，锚杆支护技术能够充分发挥其作用，可以有效防止断层对巷道掘进施工带来的不利影响。此外，锚杆支护技术还可以及时修复处理巷道的破损处，改善巷道安全隐患。为了避免出现井下安全事故，锚杆支撑可以支护岩石，避免因出现岩石掉落而造成安全事故。

3.8棚式支护技术

在应用棚式支护技术时，需要根据采矿工程巷道的围岩稳定性，选择合适的棚式支护形态，确保巷道自身的稳定性。将棚式支撑技术应用在煤矿开发过程中，棚式支架采用的是金属构造，可以有效提高作业效率，且棚式支架的硬度能够提供有效保证，也可以使巷道在施工时不发生改变。但该技术存在一个弊端：支护的面积不宜过大，否则会影响支护效果。因此，选择棚式支撑技术需要考虑其局限性。

3.9喷射混凝土支护技术

为了增强煤矿掘进支护技术的应用水平，有必要在煤矿开采作业的决定环节引进先进的设备设施，提高机械设备的自动化水平；配备配套的支护装置，增强机载支护的能力；通过使用先进的支护技术手段，提高煤矿掘进的支护技术应用效果；利用喷射混凝土的支护技术方式，可以在密闭的地下环境中，起到良好的稳固支护效果。利用超高强喷射混凝土支护技术，可以有效地改进这一问题，防止出现顶板岩层分化的现象，降低顶板岩层的离层风险[4]。

结束语

现阶段，提升煤矿井下巷道掘进速度成为了煤炭行业发展的关键。传统掘进作业模式无法实现掘进、支护、运输的平行作业，同时还会产生大量粉尘，井下巷道掘进速度很难提升，再加上复杂的地质条件加大了开采难度，需要采取更加牢固的支护方式和平稳的掘进方案才能完成开采计划。

参考文献

［1］宫晓亮.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析［J］.中国金属通报，2022（6）：213-215.

［2］武润生.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探析［J］.矿业装备，2022（2）：166-167.

［3］张仲威.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析［J］.内蒙古煤炭经济，2022（2）：36-38.

［4］邓运喜.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探讨［J］.内蒙古煤炭经济，2021（22）：133-135.