煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术策略

煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术策略

喻伟

510321197601037037

摘要：近些年来，我国社会迅速发展，随着能源需求不断增长，煤矿生产规模不断扩大，巷道掘进作为煤矿采矿的基础和前提，其安全性、高效率和经济性对整个煤炭产业的发展至关重要。然而，在煤矿巷道掘进和支护过程中，存在许多挑战和难题。因此，进行巷道掘进支护技术的应用研究，对于保障采矿工作的安全高效具有十分重要的现实意义。

关键词：煤矿采矿工程；巷道掘进；支护技术；策略

引言

巷道是煤矿开采过程中，为满足采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等生产需求而挖掘建设的通道，其施工建设质量与采矿作业的稳定性和安全性息息相关。随着采矿工程的规模化、复杂化发展，巷道掘进与支护施工的技术难度也在不断增大。因此，为更好地保证采矿作业的安全性，施工单位有必要在明确煤矿巷道基本施工特点的基础上，对掘进与支护施工的质量影响因素、主要技术形式和施工要点进行深入探讨，以此进一步提升技术应用规范性和施工建设的质量性。

1煤矿巷道掘进和支护技术研究背景与意义

煤矿巷道掘进和支护是煤矿生产关键环节，对煤矿的安全生产和高效运营具有重要影响。随着社会经济发展和能源需求增加，煤炭作为我国重要的能源，仍然占据主导地位。煤矿巷道作为煤炭采矿的基础设施，其施工质量直接影响生产效率和资源利用率。因此，对煤矿巷道掘进和支护技术进行深入研究，不仅有助于提高煤炭生产的安全性和效率，还能够有效促进煤炭产业的可持续发展。在煤炭采掘过程中，巷道掘进是必要步骤，同时也是进行通风、运输和逃生的重要通道。由于煤矿的开采深度和规模不断增加，巷道掘进面临的地质条件异常复杂。在巷道掘进过程中常面临地压、瓦斯涌出、顶板失稳和煤尘爆炸等风险，对煤矿工人的安全构成严峻挑战。因此，煤矿巷道掘进和支护技术必须不断创新和改进，确保安全和高效开采。此外，传统的巷道掘进和支护技术在满足现代化煤矿生产需求方面存在局限性。传统技术往往存在工作面煤炭损失严重、支护结构复杂和施工效率低下等问题。因此，开展煤矿巷道掘进和支护技术的研究，对于提高煤炭采运效率、降低生产成本具有重要意义。

2巷道掘进与支护施工的影响因素分析

(1)围岩强度

施工经验表明，围岩强度对于巷道掘进与支护施工的质量性以及巷道结构的稳定性具有直接的影响。“围岩”指的是巷道周围一定范围内，对洞身稳定性有直接影响的岩（土）体。若其强度较大，则自身结构稳定性较好，能够为巷道提供足够的支撑力，保证巷道掘进和使用过程的安全性；反之则容易发生岩体位移、岩石层坍塌等问题，增大巷道掘进和使用过程的安全风险。

(2)巷道断面情况

巷道断面的形状和尺寸也是影响掘进与支护施工安全性以及巷道结构稳定性的一个重要因素。若巷道断面的性质、尺寸设计与实际情况（需求）不符，则会出现巷道结构应力分布不均、结构承载力不足等情况，严重威胁巷道的稳定性和安全性。

(3)地应力变化

地应力变化是对巷道掘进与支护施工影响最为明显的因素。施工过程中，若岩体结构发生较为明显的位移，则会产生较大的地应力，当地应力超过巷道支撑结构最大承受限度时，便会对支撑结构造成破坏，使其出现形变、裂缝，甚至坍塌等问题，从而严重影响巷道施工和使用的安全性。

3煤矿巷道掘进支护技术的具体应用

3.1锚杆支护技术

在锚杆支护的生产作业环节，施工人员可以在锚杆支护技术的应用过程中，灵活地调整锚杆位置，结合实际的需求，对锚杆位置进行设置，针对作业现场边坡部位的即时力学状态进行改善。例如外力的影响下，边坡土层有可能会出现形变，导致巷道的安全稳定性被削弱，利用锚杆支护技术，对形变岩土形成锚杆支撑力，增强土体结构的强度和稳定性效果。该技术在处理松动岩土方面具有理想的应用效果，合理设置锚杆，加固松动的岩土层，取得理想的支护性能。在使用锚杆支护技术进行作业之前，需要进行详细的勘测，了解地质环境现场的作业情况，对岩石的分布以及岩土层的实时状态加强了解和掌握，在综合考量下制定锚杆支护的作业方案，确保生产环境安全、可靠。

3.2钢支撑技术

钢支撑技术在巷道掘进生产中作为一种常用的掘进支护手段，能够提高岩体的刚性效果和结构强度，钢支撑技术可以使岩体结构的变形风险得到最大限度的防控，在外力作用下仍旧保持岩体结构稳固，降低变形风险。在钢支撑技术应用的过程中，为了将其安全保障功能最大限度地利用起来，技术人员需要进行前期的地质环境勘查，对工字钢架和格栅等钢支撑结构进行综合分析，制定合理的施工方案。完成巷道掘进作业之后，测算钢支撑安装间距时，需要追求最高效率，在短时间内完成支撑，增强巷道作业环境的安全性、稳定性。在选择掘进支护的形式时，结合矿区的实际生产条件，需要进行对现场环境的综合考量，分析和预测煤矿掘进支护技术的具体应用效果。在综合监测、分析中制定施工方案，并加强实时的监测，确定决定支护技术应用效果的稳定性，营造安全的施工环境，进行煤矿开采。

4巷道掘进支护技术的应用要点分析

4.1做好地质勘探工作

充分了解地质条件是地质勘探工作的核心，包括了解地下岩石的种类、性质、厚度、断层情况、地下水位等重要参数。在不同的地质条件下，对于合适的支护技术和材料的选择会有显著的差异。例如，对于软岩地质，可能需要采用特殊的锚注支护技术，而对于硬岩地质，则可以选择永久性支护技术。因此，使用先进的勘测设备和技术至关重要。随着科技的不断发展，现代勘测设备和技术能够提供高精度的地质数据，包括激光测量、地质雷达、地震勘测等。这些工具可以在地下环境中提供详尽的地质信息，帮助工程师更准确地了解地层情况和地质特征，从而提高地质勘探的效率和准确性，为巷道掘进支护技术的应用提供可靠的基础数据。

4.2做好通风防尘工作

防止粉尘和有害气体的产生是关键。在煤矿巷道掘进过程中，通常会伴随着大量煤炭剥落和破碎，从而导致粉尘的产生。同时，矿井中常常存在着有毒有害气体，如一氧化碳（CO）二氧化硫（SO2）等。这些粉尘和气体对矿工的健康构成了极大威胁，因此需要采取一系列的措施，如设计合理的工程、使用粉尘防治技术和气体监测设备，以减少或控制粉尘和气体的产生。使用通风装置也是维护安全环境的有效手段。通风系统通常包括风机、通风管道、风堵等设备，需要根据巷道的尺寸和形状进行合理的设计和布置。通过维持巷道内的空气循环，可有效降低粉尘和有害气体的浓度。

4.3人员培训与安全意识提高

人员培训与安全意识提高在煤矿巷道掘进中不可忽视。巷道掘进是一项高风险工作，可能导致安全事故，加强人员培训，提高对安全生产的认识，是确保巷道掘进过程中操作规范和安全措施有效执行的关键。巷道掘进人员应接受全面的安全生产培训，包括煤矿安全规章制度、煤矿巷道掘进操作规程、瓦斯防治和煤尘防治等知识。培训内容应涵盖安全操作技能、应急处理措施、安全事故预防和处理等，使巷道掘进人员具备必要的安全意识和安全技能。

结语

综上所述，巷道掘进与支护施工是煤矿采矿工程施工建设的关键性环节。新时期背景下，为更好地保障采矿工程建设生产的安全性和稳定性，煤矿企业及相关施工单位应该高度重视巷道掘进与支护施工环节，在明确施工影响因素的基础上，准确掌握掘进与支护的主要技术和实施要点，以此最大限度保证巷道掘进与支护施工的质量。

参考文献

[1]李泽林,余猛.采矿工程巷道掘进和支护要点[J].当代化工研究,2023(07):125-127.

[2]罗瑞鹏.煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术措施探析[J].当代化工研究,2023(03):107-109.

[3]杨铭.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究[J].内蒙古煤炭经济,2023(01):166-168.