关于煤矿开采技术与掘进支护技术的研究

关于煤矿开采技术与掘进支护技术的研究

詹豪杰

神火集团大磨岭煤矿    河南新密    452383

摘要：作为我国重工业里的一个大支柱产业，煤矿开采同样是重工业和轻工业能够快速发展的一个根基。伴随着社会经济的进步、科技的发展和对人类健康安全的关注度的增强，再加上煤矿开采在人类持续发展中的关键作用，煤矿开采技术和挖掘支护技术已经取得了显著的提升和优化，并且在实际应用中被广泛使用。基于此，本文对于现代社会发展下，煤矿开采技术与掘进支护技术的浅析与研究。

关键词：煤矿开采技术；掘进支护技术；分析

煤矿开采是专业能力比较强的一项专业性工作，其包括工作环境在内的安全性和其专业技能负相关。煤矿开采的安全性能比较低，但在很大程度上来讲，此安全性又和人们对开采煤矿的决定和方向息息相关。利用特定的科技和设备，人们对煤矿地区域进行了深入地研究，以便找到最优的策略和路径来执行任务。所以，在排除了某些意想不到的自然灾害的可能性后，人们的专业判断和决策显得尤为关键。但是人类专业化的判定与决策和人类的实践经验度和技术工艺密切相关。因此，煤矿开采技术和掘进支护技术工艺于煤矿开采来讲可以说是非常的关键！

一、煤矿开采技术分析

1、综采技术

在煤矿开采过程中，综合采掘技术被视为最关键的技术之一。在开采环节中，主要依赖于机械设备，因此也被称为综合机械开采技术。在煤矿开采环节中应用综采技术可以有效地控制煤矿开采难度，促使煤矿开采作业变得越发简便，进而就可以大幅提升煤矿开采率。而综采技术同样在煤矿开采过程中获得了大规模的普及化与应用。尽管综采技术具备显著的优点，但在进行煤炭开采时，运用该方法仍会面临一些无法回避的挑战。只有在顶板较为坚固的矿区和煤炭层具备一定稳定性的情况下，才能使用综采技术。这是因为综采技术的设备重量较大，如果矿区顶板不够坚硬，就可能导致矿区坍塌等不利后果。

2、普采技术

普通采掘技术与手工采掘技术有很多共性，都以手动操作为主导，部分步骤会加入机械设备，这种技术适用于规模较小的煤矿开采工作。其技术优势包括标准化的过程、易于实施的操作以及相对较少的成本，而且适用于大部分矿山的地质环境，可以为煤矿企业省下更多资金，此外，所开采的煤炭资源质量也相对较好。其缺点是工作效能不高，和机器操作有很大地区别。此外，如果现场出现安全问题，会对技术人员构成严重的生命威胁，这也导致此类采矿技术的使用频率逐步下降。

3、水采工艺[1]

水力采煤技术，也就是水采技术，就像字面意思一样，是利用水的压力作为工作的驱动力来进行采煤。在煤炭开采的过程中，水力开采主要依赖于水枪对煤炭的打击，以达到开采煤炭的目的。此技术犹如古代的水力冲压机，巧妙地运用了水的“力量”（压力）以实现任务。显然，“水”的运用在水力开采技术中，和“炮”的应用在开采技术中具有同样的效果。显然，这个工艺在利用水资源方面比其他工艺更为出色，但也会导致水质的严重破坏。但是，该技术在我国煤炭开采环境不佳的地方非常重要。其主要包括高压供水、煤水输送和脱水三个部分，并且能够进行全面的应用。同时，其所需的人力资源相对较少，且比其他技术更为简单，这些优势吸引了许多企业的广泛应用。

4、炮采技术

炮采技术的核心是通过爆破的方式，将矿石从矿床中分离出来，并且配合单一支撑系统等方法执行开挖、保护等一系列任务。炮采技术的操作环境相对简洁，主要的设施包括煤电钻和传送带等，使用相对便捷。这项技术方法的适应性很高，可以在多种工作环境下使用，而且这一技术的成本相对较低，拥有支护简易和灵活的工作区域布局等优点，然而，该技术也存在一些限制。顶板维护难度较大，并且安全性相对较差，因此，在进行炮采作业的时候，很可能会发生瓦斯中毒等危险情况。使用炮采方法进行开采工作，与其他的技术方法比起，效率并不理想，导致了煤炭的产量偏少。所以，现阶段，该技术主要被一些规模较小的煤炭开采企业所使用。伴随着科技的持续进步，以及对煤炭挖掘方法的升级改良，这项技术的应用越来越少。

5、机械化放顶开采法

在煤层较厚的煤矿中，机械化放顶开采技术被普遍应用。其能够将长度在两到三百米之间的长壁工作面安置在煤矿开发的过程中，然后，继续使用先前的技术来稳定煤层，同时把从上面滑下来的煤粉碎成的颗粒搬运出矿井。另外，由于每一个煤层的特定条件都不尽相同，因此，使用的机械式顶部挖掘方法也会有一定的不同。

二、煤矿掘进支护技术

1、光爆锚喷技术

该技术拥有众多优点，如经济实惠、应用领域宽广，还包括高效且安全。在实际操作过程中，需要确保参数设定的合理性，例如，炮孔间距、装药和炸药的构造等，以此来确保巷道的安全。利用这项技术，能在矿山的深层岩石附近建立一个强化地拱，给脆弱的区域带来强大的防护，并且还能推动其抵御剪切的能力得到更大的增强。其主要目的是确保岩石的稳定性，避免出现如松动、变形等情况。另外，这项技术也能够实现组合梁、锚杆悬挂等功能，有助于优化围岩拉应力，并为巷道顶板的负荷力、安全性和稳定性提供了必要的支持。

2、临时支护U钢技术[2]

当落实煤矿开采作业时，必须高度关注工作场所的安全问题，尤其是在开采过程中，一旦遭遇压力聚焦地点或挖掘区域的破裂，就有可能引发隧道或挖掘区域的坍塌，这无疑会极大地危及整个挖掘流程的建设安全。为了防止这种情况的产生，必须最大限度地运用支护技术。针对产生裂缝的地方，可以采取暂时性的支护措施，例如，借助U型钢架，在已经做过的支护基础之上，进一步强化周边的岩石，达到良好的支护效果。

3、破顶法

破顶法的核心技术通过使用挖掘机对断层顶部施加冲击力，以确保一些相对稳定的顶板围岩得到适当的保护，接着再利用抛网的方法进行支撑。如果顶板的硬度保持在5cm以下，并且其高度和厚度之间的差异为2cm，那么这块岩石的稳定性便相对较弱，导致在实际的开采过程中，岩石容易破裂，从而给开采支护工作带来巨大的风险，在这种状态下，开采任务将变得非常困难。

4、后退卧底法

在实际开采阶段，假设在巷道断层内存在下移情况，为确保其安全，可以采取后退卧底支护。若隧道裂缝的深浅并未超出2.5m，且裂缝仍维持其稳定，就可以采取锚链的方式来进行支护，从而在某种程度上增强隧道的稳定性。通常，当实施围岩保护任务的时候，开采设备往后移动的距离大概是15米。

5、钢筋网支护

在我国的煤炭开采活动中，钢筋网支撑方法被普遍应用。假设建筑工地地土壤和地理条件相当适宜进行煤炭开采，那么开采任务的负担和挑战将会减轻。若是工作人员在岩石质地较差、岩体结构松散的建筑工地上执行煤炭开采作业，那么塌陷等安全事故的可能性就会大幅度增加。为了减少小型岩石坠落对采矿活动的干扰，专业技术人员可以利用钢筋网支护技术有效地处理这个问题。相关工作人员可以借助提升挂网品质的方式，在确保网密度的前提下确保全断面都拥有网络布局。采用钢筋网作为支护，不仅可以显著减少掉落的岩石给建筑工作者带来的危险，还可以显著减少隧道中岩体崩溃的可能性。

结语：综上所述，随着社会的持续进步，我国对于能源的需求日益增长。为了使煤炭企业可以得到持续发展，必须持续更新并优化开采技术。在这个过程中，必须确保工作的安全性，并且还要考虑所应用技术可能产生的经济收益。唯有持续优化并提升采矿技术和掘进支护技术，才能依赖于坚实的工艺水平与尖端的设备，促进煤炭开采作业的可持续性发展。

参考文献

[1]张建辉.煤矿掘进支护问题及应对方法研究[J].当代化工研究，2020（4）：40-41.

[2]牛赛银，朱耿东，薛城峰.探讨煤矿开采技术和掘进支护技术[J].区域治理，2019（3）：147.

[3]高蕾.浅谈煤矿开采技术与掘进支护[J].百科论坛电子杂志，2019（2）：65.

[1]应为“采”，小标题是否应为“水采技术”

[2]是否应该是U型钢技术