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

李舒浩王金勇

山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿  山东省枣庄市 277500

摘要：煤炭作为中国重要的能源资源，其分布相对比较广泛，但是并不是取之不尽、用之不竭的。随着社会经济和科学技术的不断发展，各行各业对煤炭资源的需求日益增加，导致煤炭储量减少，煤矿企业不得不将开采目标移向更深层的煤炭资源，使得开采的难度和危险系数大大增加。另外，目前中国煤矿开采技术还未实现完全自动化，在开采过程中工作难度大、各个环节工序比较烦琐，而且很多环节仍需要人工操作，从而给工作人员带来很大的安全隐患。

关键词：煤矿；采矿工程；巷道掘进；支护技术

中图分类号：TD353文献标识码：A

引言

众所周知，中国的煤炭资源比较丰富，并且分布较为广泛。自进入21世纪以来，煤炭资源被充分开采和利用。煤矿企业在开采的过程中既要关注煤矿的生产效率和质量，又要注重煤炭开采环境的安全性、可靠性和稳定性。随着社会的进步，人们逐渐意识到煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的重要性，它不仅会影响煤矿工作面的掘进效率，还决定着巷道掘进的安全性。在科技的推动下，煤矿企业越来越意识到先进的巷道掘进支护技术可以有效解决很多问题，并且使得煤矿的采掘效率和采掘安全性得到大幅度的提升，为施工人员的安全提供有效的保障。

1 煤矿采矿工程中巷道掘进和支护技术概述

1.1 巷道掘进技术

煤矿工程适用于各种开挖方法。常用的开挖方法有锚喷联合开挖、综合机械化开挖和大断面连续开挖。每种开挖方法都需要使用不同的施工设备，并制定不同的开挖施工计划。在此基础上，建立了协调高效的开挖施工框架。在巷道开挖施工过程中，协调各种工程设备的应用，可以提高开挖施工的效率，保证连续运输和间接运输齐头并进。在采矿工程施工中，实施巷道掘进，要对施工环境展开系统分析，配套制定科学可行的施工方案，增强掘进施工效果。

1.2 支护技术

通常，在煤矿工程中，巷道开挖技术与支护技术相结合。如果在挖掘过程中不采用相应的支护技术，很可能在施工过程中发生坍塌，严重威胁工人的安全，从而对煤矿的整个开采工作造成严重影响。因此，在开挖过程中，为了保证围岩结构的安全稳定，通常会选择相应的支护技术进行加固，以减少安全隐患，确保煤矿工作的顺利进行。现阶段，中国煤矿支护技术种类众多，在实际应用中对于支护技术的选择，必须结合巷道的具体情况进行。

2 巷道掘进和支护技术的影响因素

2.1 地质条件

开挖支护技术在煤矿工程中的应用仍需关注地质条件这一影响因素。通常，煤矿的地质条件是复杂多样的。在一些地区，由于地质条件相对较差，给勘探人员带来了很大的困难，很容易导致勘探数据不准确和不完整，对煤矿工程产生不同程度的影响。此外，煤矿井下经常发生地下水和断层，给施工人员带来一定困难，影响煤矿的整体稳定。在严重的情况下，它可能威胁操作员的人身安全。因此，煤矿企业在应用巷道掘进支护技术时，需要高度重视地质条件，采用先进的勘探设备和技术充分掌握矿区的地质条件和具体的分布情况。

2.2 地应力

若地应力不稳定，会给整个采矿工程带来严重的影响，因此在煤矿采矿工程中必须予以重视。地应力对煤矿采矿工程的影响主要体现在岩体结构的位移方面，当地应力不断增大时，岩体结构的位移会随之变化，当岩体位移过大时，就会导致用于支撑的支护设施变形，甚至出现断层、瓦斯泄漏等，使得井下工作环境的危险系数增大，无法保障工作人员的安全，阻碍了整个采矿项目的推进。因此，在采矿之前一定要对地质条件进行勘查，综合考虑地应力的影响，做好相应的预防措施。

3 巷道掘进和支护技术的应用要点

3.1 做好地质勘探工作

为了进一步保证煤矿开采的顺利进行，提高煤矿开采环境的安全性，煤矿企业必须充分认识到在实际煤矿开采中科学合理应用巷道掘进支护技术的重要性和意义。巷道开挖支护技术应用的前期工作是在矿区进行地质勘探工作。只有在充分了解矿山工程地质条件后，才能选择最佳的巷道开挖支护技术，确保后续采煤工作的顺利进行。因此，在实际采矿工程中，需要借助先进的勘测设备和技术，做好相应的地质勘探工作，应用先进、科学的探测技术使得最终的参考数据具有较高的可靠性和准确性，为采矿工程奠定良好的基础。

3.2 锚杆支护技术

锚杆支护是巷道施工中常用的支护技术，具有良好的支护效果，能有效提高围岩结构的实际承载力。结构损伤发生后，锚杆支护的应用可以实现巷道结构损伤的有效修复。在应用混凝土支护技术时，为了防止巷道在压力下出现裂缝，可以通过锚杆进行区域修复，防止裂缝不断扩大，从而避免对巷道造成严重破坏。当巷道工程中出现浮石问题时，用锚杆支护岩石可以有效地防止岩石滑动。在巷道施工中，锚杆支护的应用也可以降低底鼓。巷道表面突起的形成会影响巷道的正常运行，简单地去除突起位置很难根除。通过使用锚杆支撑，可以有效地封闭巷道底板的位置，从而实现突出物的有效预防。在使用锚杆支护前，应了解巷道及附近矿物结构的地质条件，考虑适用于锚杆支护的地质和力学结构，选择合适的支护锚点，并进行合理的调整。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 综合机械化掘进技术的应用

现阶段，综合机械化掘进技术已被广泛应用于煤矿巷道掘进中，但在实际应用该技术时通常会选择相应的机械设备作为辅助，如悬臂式掘进机。一般情况下，在利用悬臂式掘进机进行巷道掘进作业时，会与其他设备相结合，如转载机、锚杆钻机等，可有效提高巷道掘进工作的效率。在应用综合机械化掘进技术时，掘进效率与所选用的掘进设备有很大的关系，选择的掘进机性能越好，其功能就越强，掘进效率也会随之提高。因此，在应用该技术时，相关技术人员一定要结合掘进作业的具体情况，选用性能较高的掘进设备，有效提升巷道掘进的效率。

3.4 锚注支护技术

与其他类型的巷道工作环境相比，软岩动压巷道工作环境的复杂性相对较高，因此存在一定程度的危险性。通常，为了保证煤矿巷道的顺利运行，煤矿企业需要对这类巷道采取支撑措施。锚注支护技术在这种工作环境中得到了广泛的应用，主要是在原有锚杆支护技术的基础上，将注浆技术有效地结合起来，充分利用两者的结合，从而有效地改善了软岩的性能，大大提高了软岩强度。锚注支护技术的应用，不仅体现了对原来支护技术的创新和改善，还极大程度地降低了软岩脱落情况发生的概率，使煤矿整个采矿工程的安全得到保障。

结束语

综上所述，由于煤矿采矿工程环境错综复杂，危险性较高，通常在施工过程中应用巷道掘进和支护技术。随着煤炭资源开采难度和深度的加大，煤矿企业越来越重视煤矿巷道掘进支护技术的应用。巷道掘进支护技术不仅影响着煤矿的生产效率和质量，还极大程度决定着采矿工程的安全性、稳定性和可靠性。影响巷道掘进支护技术应用效果的因素有很多，煤矿企业需要结合具体情况科学合理地选择支护技术，并且需要不断地优化和改进巷道掘进支护技术，在保证安全的基础上有效提高煤矿的开采效率，为煤矿企业带来更好的经济效益，使煤矿实现可持续发展。

参考文献

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