煤矿采矿中巷道掘进和支护技术

煤矿采矿中巷道掘进和支护技术

雷超

内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇寸草塔二矿  内蒙古鄂尔多斯市 017209

摘要：随着社会不断的进步，科学技术不断地发展，在煤矿采矿工程中，巷道掘进支护技术的应用极其重要，不仅影响着煤矿的采掘效率，还影响着煤矿的开采安全性。所以，煤矿企业需要有效地利用巷道掘进支护技术，进一步提高煤炭的生产率，降低安全事故的发生率。

关键词：煤矿采矿；巷道掘进；支护技术

引言

煤矿采矿是一个复杂而危险的行业，其中巷道掘进和支护技术是确保矿山安全和高效生产的关键环节。巷道不仅提供了采矿作业的通道，还影响了通风、瓦斯抽采、煤矿结构稳定性等方面。因此，探讨巷道掘进和支护技术的应用是非常重要的。这些技术涵盖了多个领域，包括通风、地质勘察、支护结构设计和施工方法等。

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

巷道掘进技术在煤矿采矿工程中应用较为广泛，且种类众多，根据掘进的方式和特点可将巷道掘进技术分为单侧掘进、双侧掘进、多切削。其中，单侧掘进技术通常会在最初的采掘工作中应用，而双侧掘进技术一般在煤矿采掘的开始阶段和结束阶段应用。为了更好地发挥这些掘进技术的优势，在实际应用中需要对巷道掘进进行控制和管理，根据开采的实际情况制定相应的掘进方案，选择匹配的设备，同时做好相关的保护措施，提高煤矿生产的安全性，进而保障工作人员的安全。

1.2支护技术

通常情况下，煤矿采矿工程中巷道掘进技术会与支护技术相结合应用，如果在掘进过程中没有应用相应的支护技术，很可能会在施工过程中出现坍塌的情况，严重威胁到工作人员的安全，进而给煤矿整个开采工作带来严重影响。因此，在掘进过程中，为了确保围岩结构的安全、稳定，通常会选择相应的支护技术进行加固，减少安全隐患，确保煤矿开采工作能顺利进行。

2影响煤矿采矿巷道掘进和支护技术的因素

2.1巷道围岩强度

地质条件是决定巷道围岩强度的关键因素之一。地层的类型、倾角、断裂、岩性等因素会显著影响巷道围岩的强度。不同类型的地质条件可能导致巷道围岩的强度差异，因此需要根据具体情况采用不同的掘进和支护技术。随着采矿深度的增加，地下巷道的围岩面临更大的地压力，这会显著影响围岩的强度。高地压条件下，需要采用更强的支护措施，例如更强大的支柱和更稳固的巷道设计，以确保安全的采煤作业。

2.2地质条件

煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用还需要重视的影响因素就是地质条件。通常情况下，煤矿的地质条件复杂多样，在一些地区，由于地质条件相对较差，给探测人员带来很大的困扰，且容易造成勘探数据不准确、不完整等问题，这会对煤矿采矿工程造成不同程度的影响。除此之外，煤矿井下经常出现地下水、断层等，给施工人员带来一定的困难，影响煤矿的整体稳定性，严重时可能会威胁作业人员的人身安全。

2.3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煤矿采矿中巷道掘进和支护技术应用策略

3.1预应钢筋混凝土支架技术

预应力钢筋混凝土支架技术在煤矿巷道掘进和支护中的应用已经被广泛采用，此技术具有多项优势，如高强度、承载能力强等。单支架通常可以承受200t以上的载荷，而且在支护期间不容易发生变形。尽管这一技术在提高巷道稳定性和安全性方面具有显著效果，但它也存在一些问题，如自重大、伸缩性差等。预应力钢筋混凝土支架技术之所以被广泛应用于煤矿巷道支护，是因为它具有出色的强度和承载能力。根据数据，单支架能够承受200t以上的载荷，这意味着它可以有效地支持巷道的覆岩和地压，提高了巷道的稳定性。这对于确保工作面的安全和生产效率至关重要。

3.2全螺纹锚杆支护技术

全螺纹锚杆支护技术的应用也较为广泛，从实际应用效果来看，该技术不仅决定着巷道掘进的实际效率，还决定着支护成本投入。与传统的锚杆支护技术相比较，全螺纹锚杆支护技术在实际作业中已经省去紧固锚杆和二次加工的环节，而且不存在侧压力集中在某一面而使截面断裂的问题，所以，全螺纹锚杆支护技术的应用极大程度提高了掘进作业效率，同时也有利于煤矿企业更好地控制支护成本。全螺纹锚杆支护技术自身具有适用性强的特点，可以依据矿井现场的实际情况对煤矿巷道支护流程进行调整和简化，而且巷道支护质量也能够达到规定要求。

3.3U型钢支护技术

煤矿开采环境错综复杂，存在很多不确定因素，使得巷道掘进过程中可能会受到高应力的挤压而出现变形，甚至出现坍塌现象。针对这种情况，通常会应用U型钢支护技术对巷道进行加固，实现对高应力的抵抗。但简单的U型钢支护技术难以达到预期的效果，为了更好地对巷道进行加固，在掘进时需要进行临时支护，通常将锚杆支护技术与U型钢支护技术进行结合，实现对顶板围岩的加强支护，提高开采的安全性和稳定性。

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。

3.5棚式支护技术

第一，支撑结构和材料：棚式支护技术采用金属结构作为支撑材料，以确保巷道的稳定性和安全性。支撑结构通常由H型钢和梁柱式支撑组成。梁柱的数量和尺寸会根据具体巷道的大小和地质条件进行调整。此外，钢板也是棚式支护的关键组成部分，通常采用高强度钢制成。钢板的厚度和长度会根据巷道的尺寸和地质条件进行定制。支撑结构的形式可以是直角或梯形，以适应不同巷道形状的需求。第二，定制化和适应性：棚式支护技术的材料和结构具有高度的定制化和适应性。这种定制化允许根据具体的巷道尺寸和地质条件来设计支撑结构，以满足特定需求。这使得棚式支护技术适用于各种不同形状和尺寸的巷道，无论是采矿工作还是巷道施工。

结语

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

[1]吴杰.煤矿采矿工程中巷道掘进和支护技术应用研究[J].能源与节能,2019(9):142-144.

[2]李志光.浅析煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用[J].能源与节能,2019(8):139-141.

[3]丰宏伟.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术探析[J].矿业装备,2019(8):90-92.