煤矿巷道快速掘进及高效支护技术要点与应用分析

煤矿巷道快速掘进及高效支护技术要点与应用分析

马飞涛王辉

三门峡观音堂煤业公司  河南省三门峡市 472123

摘要：煤矿巷道快速掘进及高效支护技术要点在于了解施工现场、明确施工区域的地质结构与地下水位高度等信息，提高巷道掘进施工方案的科学性，而且边掘进、边支护具有良好效果。为了保障支护质量，还需要根据情况设计支护方案，明确支护施工作业流程与重点区域，定期对支护结构质量开展检查与维护。

关键词：煤矿巷道快速掘进；高效支护技术；应用

引言

在煤矿生产中，快速掘进工艺是提高煤矿生产效率和经济效益的重要手段。煤矿巷道快速掘进工艺已经成为煤矿科学技术研究的热点问题。针对煤矿巷道的快速掘进问题，基于地质勘查工作的重要性，从完善掘进机具性能、改进巷道支护结构两方面进行了探讨，目的是为煤矿巷道的快速掘进工艺提供一种新的思路和实践经验，为煤炭企业提高生产效率和降低生产成本提供科学依据。

1煤矿巷道掘进速度的影响因素

1.1地质结构的影响

地质条件是影响煤矿巷道掘进速度最客观的因素。随着中国对煤炭资源需求量的增加，采煤工艺和设备也在迅速改进，这使得原来不具有开采条件的储煤区有了开采的可能性。煤矿采掘工作面在地层中，使开采工作的安全性和产煤效率受到了地质结构的制约。对于一些地质结构简单的煤层，储煤区的煤层完整性较好，由于其结构简单，地层中各向应力分布较为均衡，巷道掘进可以快速进行；对于某些结构复杂的区域，比如在地质断层带及附近作业，因为断层带等复杂结构地层的地壳应力存在各向异性，随时有应力可能导致地层坍塌现象发生，就要降低掘进速度来保证施工安全。除此之外，煤层强度、储煤区地质水文情况和煤层瓦斯含量也会影响巷道掘进的速度。煤层强度影响巷道掘进时支护工艺的选择，强度低的煤层，支护工艺复杂且耗时较高，影响整个施工进程；随着采煤深度增加，煤层中的水含量和气体含量也增加，巷道掘进速度就必须放慢，先处理瓦斯和透水，防止煤与瓦斯突出的危害和透水事故的发生。因此，在巷道掘进施工过程中，必须要对其地质结构进行充分的勘查，完全了解所处的地质环境，才能采取积极的应对措施，以保证巷道掘进施工的安全性，提高工作效率。

1.2掘进机械设备的影响

掘进机械设备的选择决定了巷道掘进速度，在掘进进程中，各种掘进设备发挥着十分重要的作用，先进的设备有助于提升掘进速度和安全性。中国的掘进机械设备种类较多，但与德国、英国等发达国家相比，还是比较落后的。比如，中国的重型掘进设备自动化程度、使用寿命、可靠性等都和国外有很大差距，主要表现在设备使用时故障频发，切割道具的耐磨性低，截齿的机械性能差，严重影响了快速掘进工艺的发展。此外，掘进巷道支护大多采用棚式支护，支护刚度较低，加之支护设备在掘进过程中和掘进机械的配套作业不太流畅，制约了掘进速度的提升。因此，要提升煤矿巷道掘进速度的工艺，还应研究掘进设备和支护工艺的选择，才能在保证巷道掘进安全作业的同时提高掘进速度。

1.3施工过程的影响

对煤矿巷道掘进施工过程进行科学管理，使各工序最大限度地有效衔接，可以减少施工冗余时间，大大提升掘进速度。但是，很多煤矿对掘进施工过程管理没有投入足够的重视，没有制定专门的施工工艺和施工规范，导致在整个掘进施工过程中问题频频，返工现象严重，影响施工进度。为了保证掘进施工的高效性，煤矿相关部门需要制定适宜的施工规范，合理分配各工序的时长和进度，最大限度地提升机器的使用效率，建立考核制度，保证工艺和规范能严格执行，有效提高施工的效率。

2掘进方法及掘进成套施工技术

在巷道掘进施工中，很多施工都是同时进行的，需要对施工工艺的成套施工方法进行合理的分布。

2.1锚网组合棚技术

当围岩和弱面形成工程岩体时，建议采用锚网支护。根据岩体结构面地理特征，进行包含接缝、垫层等弱面强化设计，采用锚带网结合棚技术对锚带网巷道围岩进行加固，以有效减少巷道变形。如果巷道变形控制在规定范围内，可采用架棚进行变形支护，架棚将合理布置在钢带上。此外，该技术的使用需要锚杆支护、棚式支护的综合运用，以减少巷道变形。

2.2悬臂掘进机掘进

悬臂掘进机的作业流程并不复杂，大致分为以下三组成部分：第一，对煤层的切割与切削，头部的转动。第二，切削头部不规则摆动，对整个巷道段进行开采，从而保障了后续生产。第三，利用掘进机采集所获得的原煤，以便于把煤块卸出井段。煤破碎与装卸是悬臂掘进机的主要机械动作。

2.3锚喷支护技术

锚喷支护技术的应用有利于巷道围岩的封闭，不易受自然因素的影响而改变强度。同时，内外加固可以为围岩提供主动支撑。研究发现，该技术具有许多优势，可以有效弥补其他技术的不足。

2.4开采与锚固一体化技术

挖掘锚固一体化方法的最大优点是可以提高开采效率，主要包括锚杆支护技术、巷道支护和开采施工，可进一步增强企业综合实力，提高煤矿企业的经济效益。

3快速巷道施工技术改进措施

3.1完善巷道掘进准备工作

巷道掘进属于多工种、多工序作业，作业内容包括钻眼、装药、联线、爆破和通风排烟等，这要求能够及时将爆破落下来的岩石或者煤装载并运输出去，为巷道支护提供充足时间，为了避免巷道在掘进过程中坍塌，还要边掘进、边支护，需要提前制订巷道支护方案、编制应急方案、明确责任人以及施工内容、各项工作的质量标准要求，确保巷道支护工程高效、高质量。在巷道掘进与支护之前，明确各个部门、负责人及不同工种的职责与工作内容，明确巷道支护工艺流程，确保巷道掘进过程中各个部门与工种协调配合，实现快速巷道支护，保障巷道支护质量。此外，提高对技术人员的要求，使其具备丰富的工作经验、充足的理论知识、高超的技术能力，具有良好的职业道德与责任感，在巷道掘进顶板支护作业过程中，要根据井下岩土体构造及其力学性质选择合适的支护方式，保障重点工作区域安全，利用现代监测系统监督区域的结构稳定性，保障煤矿开采安全。

3.2完善管理机制

巷道掘进以及支护是一项较为复杂的工程，为了确保巷道整体施工安全，保障巷道使用安全，需要在施工现场制订完善、严谨的管理机制。例如，施工现场需要安排安全检查人员检查安全规章制度的执行情况，并结合施工进度分析施工过程中存在的安全隐患并制订有效的治理与防范措施，避免发生安全事故。要记录施工过程，包括问题原因及机制，总结安全施工经验，及时向现场施工人员分享。在施工现场建立安全施工管理网络，发挥全体人员的监督作用，保障每一个施工环节的质量与安全，确保巷道掘进与支护安全。

加大在线监督力度，定期以及不定期检查巷道支护质量，及时发现巷道结构以及支护结构的安全隐患并采取加固措施，保障巷道掘进与支护施工作业的顺利进行，为煤矿开采提供支持与保障。

结束语

煤矿地质条件复杂，在巷道掘进过程中，支护效率与技术影响掘进速度与安全性。现今，巷道快速掘进技术的应用对巷道支护技术提出更高要求，因此巷道支护需要优化施工方案，结合巷道快速掘进技术与周围岩土层结构特点，提高巷道支护方案的科学性与先进性，保障支护质量和巷道安全，为煤矿开采提供安全保障。

参考文献

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