煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术分析

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术分析

闫佩

内蒙古锦泰碓臼沟煤炭有限公司碓臼沟煤矿  内蒙古 鄂尔多斯市 010300

摘要：众所周知，煤炭资源一直以来是我国工业领域中至关重要的能源，随着我国工业领域的迅猛发展，对于煤炭资源的需求量不断上升，从而进一步促进了我国煤炭采矿工程的发展。在煤炭开采过程中，实施巷道掘进和支护作业期间，应当做好前期结构受力分析，对巷道尺寸、结构、大小以及各项参数、水文环境条件等进行评估和分析，采用合适的巷道设计方案以及施工策略，提高巷道掘进施工水平和效率。

关键词：煤炭采矿工程；巷道掘进；支护技术

引言

随着我国煤矿开采量的不断增加，煤矿井下需要开通大量的巷道，以保证现场设备、人员和物料的正常运输，但巷道的开掘直接影响了煤矿开采效率。我国目前许多煤矿均面临掘进与支护不匹配的问题。在实际巷道开掘过程中需要掘进机先掘进一段距离，然后再使用锚杆支护设备进行支护，支护完成后再次掘进。在实际施工过程中，掘进距离太长会影响顶板的强度，有可能引起顶板垮塌，掘进距离太短会导致耗时较长，无法满足施工要求。

1巷道掘进和支护技术的重要性

巷道掘进和支护技术在当前巷道工程中的实践应用主要是为提升施工安全性和稳定性，同时适当加快施工进度。在当前巷道工程施工建设活动中，需要稳步高效利用各种掘进方法及支护措施，提升整体结构稳定性。在部分矿山经营活动中，应当采取有效支护方法保证开采稳定、可靠进行。在采矿工程中，巷道连接了不同区域，用于运输、通风，同时为施工人员提供安全出口。巷道掘进和支护技术为采矿工作稳定、高效开展提供了良好外在环境。首先，借助巷道掘进以及支护技术能够提升采矿作业安全性，比如在施工以及采矿过程中，适当结合掘进以及支护技术能够有效防止地表坍塌，减少滑坡危险，以此减少采矿事故;其次，巷道在运作过程中不仅能够对矿石进行运输，还能够做到有效通风，保持地下作业空间的空气流通，确保呼吸安全;再次，合理设计巷道能够促进通风系统高效、稳定运作，维持良好的空气质量;最后，对巷道进行合理设计和开发，结合先进的掘进技术，可提高资源综合开采效率，可通过构建适当的巷道结构获取更多矿石资源，减少浪费。

2煤炭采矿工程巷道掘进技术

2.1根据地质勘察情况确定掘进规划

地质勘察是煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用的基础和前提，也是保证巷道掘进规划合理和有效的重要手段。地质勘察的目的是获取煤层地质条件的详细和准确信息，为巷道掘进规划提供科学的依据和指导。在地质勘察的过程中，应根据煤矿的开采方案、资源储量、技术条件、经济条件等因素，合理确定地质勘察的目标、范围、深度、密度、精度等参数。同时选择合适的地质勘察方法和设备，制订科学的地质勘察计划和方案，组织和实施地质勘察工作。在实际勘察的过程中，应通过设备对地质情况进行全面的扫描和监测，收集地质数据信息，再通过相关软件进行处理，编制地质勘察报告，为巷道掘进规划提供可靠的信息和建议。此外，地质勘察工作应能够及时反应地质变化情况，使施工人员能够及时调整规划或设置防范措施。

2.2实施综合机械化掘进

选择适合的掘进机械设备至关重要。不同类型的巷道和地质条件可能需要不同种类的掘进机械设备。例如，对于硬岩巷道，可以选择悬挂式掘进机等钻探设备，而对于软岩或煤层巷道，可能更适合使用全自动割煤机。在巷道掘进中，有多种掘进技术可供选择，例如全煤岩掘进技术、综合掘进技术等。结合不同掘进技术是综合机械化掘进的关键，根据巷道的具体情况和地质特点，可以采用不同的技术来完成掘进工作。

2.3有效控制锚杆扭矩力

在煤矿开采深度不断加深的背景下，矿井的深度已经达到了千米级别，在这样的开采深度下，巷道围岩的稳定性面临着更高的要求。由于地层压力和开采扰动的影响，巷道围岩容易出现离层的情况，给巷道的支护带来了极大的挑战。在进行巷道支护的过程中，对锚杆扭矩力的控制显得尤为重要。锚杆作为支护结构的重要组成部分，需要具备抵抗离层冲击力和应力的能力，以避免巷道围岩出现断裂的现象，施工技术人员需要尽可能地保证锚杆扭矩的合理性，将数值控制在300～400N·m的范围以内。当锚杆的扭矩力在这个范围内时，锚杆能够更好地与围岩紧密结合，形成稳定可靠的支护结构，提高巷道的整体稳定性，有效地减少围岩离层的发生，保证煤矿的安全生产。

3煤炭采矿工程支护技术

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煤柱支护技术

煤柱支护技术是煤矿掘进领域至关重要的一项技术，在确保矿井安全和提高生产效率方面扮演着关键角色。其核心原理在于通过支撑和加固煤柱，有效防止煤柱的坍塌或变形，从而保持矿井的稳定性。该技术的应用范围广泛，涵盖了煤矿生产的各个阶段。该技术应用于采煤工作面支护、巷道和通风井支护等方面。在采煤工作面，煤柱支护技术是确保生产安全的关键因素之一。通过稳定工作面煤柱，防止煤层坍塌，降低事故风险。此外，巷道和通风井的建设也需要煤柱支护，以保障其安全和通畅。煤柱支护技术的优势有：保障了矿工的安全，降低了矿井事故的发生概率；有助于提高生产效率，因为它创造了更稳定的工作环境，减少了由坍塌导致的停工和清理时间；延长了矿井的寿命，有利于充分开采有限的煤炭资源。

3.3永久性支护技术

混凝土具有出色的抗压强度和耐久性，能够有效抵御巷道岩壁的压力和变形。因此，永久性支护技术通常使用混凝土等坚固的材料来进行巷道支护。在应用永久性支护技术时，首先需要对巷道内的岩壁进行清理和准备工作，然后将混凝土浆液或混凝土喷射到岩壁表面，形成坚固的支护结构。这样的支护结构不仅能够保持巷道的稳定性，还能够防止岩壁剥落和崩塌，进而确保矿工的安全。永久性支护技术能够提高岩壁的保护作用。具有坚固性和耐久性的混凝土支护结构既可以有效地保护巷道周围的岩壁免受开采压力和地质变化的影响，也有助于减少岩壁的破损和位移，降低了地质灾害的风险。同时，永久性支护技术还可以延长巷道的使用寿命，减少后续支护维护的需求，从而提高了采矿工程的经济效益。

结语

综上所述，煤矿生产中，结合矿区的实际情况，选择开采技术，应用开采技术的目的是要提高生产质量、开采效率。在开采技术和掘进支护技术的应用过程中，应保证人员安全，提高生产效率，明确该目标，融合开采技术和掘进支护技术，最大限度提高煤矿生产的效率和开采活动的安全性水平，推动煤矿产业的科学化、长远化发展，强化煤矿企业的行业竞争力。

参考文献

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