煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

李德军

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摘要：随着煤炭需求的增长，采矿工程越来越多。对煤矿采矿工程开展施工，要考察采矿工程的功能需求，遵循标准规范的技术流程实施巷道掘进，并高效灵活地运用支护技术，从整体上保障采矿工程的施工质量和使用性能。对巷道开展掘进施工，要按照相关设计要求，灵活落实执行掘进计划，并选用有效性最强的施工方式，实现高效率和高质量的巷道掘进施工。

关键词：煤矿采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用分析

引言

巷道掘进和支护技术的应用属于煤炭采矿工程的重要工作内容，考虑到巷道掘进工程系统具有较高的复杂度，在掘进时会面对巷道空间和岩层相脱节的情况，必须要应用适宜的支护技术，以此来支护和加固巷道。因此，为了实现支护技术重要价值的全面发挥，保障巷道掘进的顺利进行，应当对巷道掘进和支护技术的应用进行深入研究。

1煤矿采矿工程巷道掘进技术和支护技术的内容

（1）巷道掘进技术内容。煤矿采矿工程巷道掘进中采取的方式多种多样，例如综合机械化开挖、锚喷联合开挖、大断面连续开挖等方式，挖掘方式不同，使用到的挖掘方案和相互匹配的设备设施也存在着一定的差异性。因此在具体的实践中，要建立起协调、健全完善的掘进框架，在煤矿采矿工程项目巷道掘进中，建立起一体化的应用系统，对有关的挖掘设备设施进行协调运用，提高生产效率，达到连续生产和运输的目的。在煤矿采矿工程巷道掘进技术的应用过程中，技术人员需要站在系统综合的角度，对所处环境进行分析，制定匹配性较强的生产方案和技术应用计划，确保煤矿采矿工程巷道掘进技术应用取得理想的应用效果。

（2）巷道支护技术内容。完成了前期的煤矿采矿工程巷道掘进生产作业之后，就要与其相互匹配，制定科学、合理的支护处理方案，保证围岩结构具有稳定性、安全性。目前应用到我国煤矿掘进施工支护中的技术类型较多，在具体的实践中，要结合巷道的实际情况，选择匹配性较强的支护方案。支护过程中使用支架喷射混凝土的方式、锚杆支护锚索支护的形式、注浆加固方式应力控制的方式等进行支护作业，在巷道不同部位，产生一定的作用，达到支护目标。

支护技术的应用可以营造安全的煤矿生产环境，建立起可靠、健全的煤矿生产线路保障机制，在实施煤矿采矿工程项目的相关活动时，要确保掘进工程项目和支护工程项目单元之间具有一定的协调性和一致性，建立起系统的关联体系。而不是盲目地将这二者分离开来，要确保掘进工程项目可以顺利的实施，借助支护技术方案，提高掘进工程的施工效率，提高煤矿工程的开采施工质量。

2影响巷道掘进的主要因素

2.1围岩强度的影响

巷道掘进的安全性会受到围岩强度的影响，所处的围岩环境具有较高稳定性的情况下，可以更加安全的开展巷道掘进工作，有效避免各方面因素对作业安全的威胁。因此，在正式开展巷道掘进作业之前，必须要对围岩各方面情况进行细致的勘察，以此为基础完成巷道掘进方案的制定。

面对围岩强度较弱的作业条件，继续掘进会增大塌方事故发生几率，导致巷道堵塞，严重威胁作业人员的人身安全。巷道掘进工作开展之前，还应当进一步明确目标区域地质应力荷载能力，确保其具备足够的支撑能力，应用锚固技术提升强度不足围岩的强度，为巷道掘进稳定性提供技术保障。

2.2 地质环境因素的影响

煤炭采矿工程巷道掘进还会受到地质环境因素的明显影响，在开采过程极易遇到岩体变硬、地下水以及断层等不良地质条件。在这种情况下，巷道掘进和支护工作会变得更加棘手，需要应对水患以及瓦斯泄漏等问题，不仅严重拖慢掘进作业，还会威胁整体工程安全，需要提前全面分析地质环境，针对地质条件比较复杂的区域制定更具科学性的掘进方案。

2.3内应力效应的影响

地质活动过程会产生相应的内应力效应，矿山内部的压力会导致煤炭采矿工程地应力，进一步诱发岩体位移和煤层压松等问题，严重情况下还会引起矿山坍塌事故。巷道持续掘进时，会渐渐采空其内部，此时地应力的影响变得越来越大，因此，需要重视作业面保护及支撑，尤其需要妥善处理采空区域，有效提升巷道掘进安全性。

3煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析

3.1掘锚一体化技术

掘锚一体化技术是掘进技术发展的一个重要方向。掘锚机组是其核心设备，功能十分强大，不仅可以在巷道内高速运转，对煤层进行精确的切削，同时还配备了装料和输送装置，具有钻锚系统，可以加快煤矿的开采工作，并且还起到了安全支护作用。

另外，掘锚机组的操作只要有一位驾驶员和两个锚杆设备驾驶员，就可以实现掘进和支护工作协调进行，也就是用遥控器来控制掘进机，并通过锚杆来引导整个施工，节省了人员成本。

3.2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。

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。

3.3型钢支护技术

型钢支护技术可针对户型巷道提供较好的支护，避免因地形条件的变化而造成巷道开挖变形，能够保持巷道的稳定。

型钢支护的优点是利用型钢本身的抗拉、抗压、抗剪切性能，增加横向断面的承载量，减小了掘进阻力，减小了由于地势的改变而造成的风险。另外，矿压支护钢板的截面形状也与弯曲截面的弹性模量有关。因此，在采用型钢支护技术进行煤矿采矿工程巷道支护时，必须对其进行几何尺寸的合理选取，并对其弯曲模数进行严格的限制。

3.4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。

结语

近几年，随着不同煤矿采矿工程的开展，对巷道掘进以及支护技术的应用要求越来越严格，进而为保证煤矿资源开采工作的有效开展，减少开采中各种负面因素的影响。这就需要在实践中要根据不同的地质情况，合理地选用合适的巷道掘进和支护工艺，并通过运用现代化的科技手段来达到提高煤矿企业综合经济效益的目的。

参考文献

[1] 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.

[2] 陆伟田.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].当代化工研究,2021(9):73-74.