浅析煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用

浅析煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用

姬传超

鹤岗矿业有限责任公司鸟山煤矿，黑龙江省鹤岗市 154100

摘要：在煤矿采矿工程中，巷道掘进支护技术的应用对于确保采矿工作安全和提高生产效率至关重要。巷道掘进工作需要制定完善的施工技术和施工方案。在施工的过程中，巷道掘进支护工作的安全性和稳定性为后续的开采工作打下良好的基础。本文对煤矿巷道掘进支护技术的具体应用进行论述，进一步分析巷道掘进支护技术的应用要点，旨在为煤矿采矿工程的巷道掘进支护提供一定的参考。

关键词：煤矿采矿工程；巷道掘进；支护技术

中图分类号：TD47    文献标识码：A

引言

随着我国煤炭资源开发的深入，煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术面临着越来越多的挑战，如地质条件复杂、围岩变形大、地应力高、瓦斯危险、粉尘污染等。这些问题不仅增加了巷道掘进和支护的难度和成本，也对煤矿生产安全构成了威胁。因此，研究煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用情况和改进方向，对于提高煤炭采矿工程的技术水平和经济效益，保障煤炭资源的可持续开发利用，具有重要意义。

1 巷道施工特点

（1）安全风险因素多。煤矿采矿工程中的巷道，多设置在煤层区域附近，若煤层中含有瓦斯气体且巷道施工质量不达标，则很容易出现瓦斯气体渗透扩散到巷道中的情况，存在较大的瓦斯爆炸安全风险。又如，部分废弃矿井可能出现水害问题，若巷道施工质量不达标，很容易发生透水安全事故。（2）施工难度大，技术要求高。现代采矿工程具有巷道长度大、采矿作业面多且布设分散等特征，以至于巷道工程的施工体量比以往明显提升。出于施工效率和成本方面的考虑，在实际施工过程中会使巷道穿过一些强度偏弱的煤层或岩层。为了保证巷道结构的可靠性，则需要结合实际情况，科学选择最佳的掘进与支护施工技术。同时，为满足生产需求和安全性需求，需要对巷道进行更为科学、复杂的通风设计，以此保证巷道通风性，避免发生瓦斯爆炸事故。由此可见，巷道施工具有施工难度大，技术要求高的特点[1]。

2 煤矿巷道掘进技术

2.1 掘进规划

掘进规划是煤炭采矿工程巷道掘进的重要环节，也是保证巷道合理布局和有效利用的前提条件。掘进规划的目的是根据煤矿的开采方案、资源储量、地质条件等因素，确定巷道的位置、方向、数量、顺序等参数，使巷道能够满足煤矿的生产、运输、通风、排水、安全等需求。在具体规划的过程中，要充分考虑煤矿的开采方案、资源储量、地质条件等因素，对掘进规划内容的可行性进行科学计算和分析，确定最合理的巷道位置、方向，使巷道能够最大限度地发挥其功能和效益。同时要注意掘进规划的灵活性、适应性、可调整性等，以应对煤矿的变化和不确定性[2]。

2.2 地质勘探

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[3]。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。

2.3 施工机械配置

施工单位需要在综合考虑巷道断面特征、现场环境、施工需求等多种因素的基础上，做好施工机械设备的配置工作，合理优化机械设备的配置方案，以便为掘进施工提供有力保障。例如：在选择掘进机时，应从巷道断面倾倒、施工区域地质情况、工程实际施工标准等出发进行科学考量。若巷道断面偏大、破岩难度偏高，则优先选用大功率重型掘进机械设备，确保能够顺利完成掘进任务；反之，在可确保掘进设备工作性能满足施工需求的基础上，优先选择轻型掘进设备，因为此类机械设备不仅采购（租赁）成本较低，而且更具作业灵活性。

3 煤矿巷道支护技术

3.1 临时支护技术

在煤矿巷道掘进过程中，临时支护技术是在全面支护工程之前使用的支护技术。一般而言，在实际的煤矿巷道掘进过程中，临时支护技术是必须运用的支护技术，支护方式相对简单，一定程度上保障了前期的巷道掘进安全性。临时支护主要运用前探梁作为主要支护方式，但临时性支护技术还面临某些缺点和问题需要重点关注。临时支护虽然技术简单，但支护作用薄弱，保护效能低下，无法在巷道掘进中长期使用，因此仅作为临时支护。在实际的施工中，施工人员需要对其进行定期更换，保证施工的安全性。金属临时支护技术的运用，可起到长效保护的作用。一方面，延长了支护的时间；另一方面，支护方式简单，同时增加了支护强度和功能，装卸也比较便捷。由此，金属临时支护装置受到广泛的使用。但在具体的使用中，需结合实际情况和服务年限的要求，对在工程中运用的背板材料进行重点分析

[4]。木板和钢材作为临时支护的材料，在临时支护技术中多使用前探式临时支护技术。在实际的操作中，结合环境确定前探支架的长度、数量等数据信息，运用平行布置的方式进行固定，每个板的需要至少两个点进行固定，保证支护的作用发挥。

3.2 锚杆支护技术

在煤矿巷道掘进中，选择适当的支护技术至关重要，而具有经济性和适用性强特点的锚杆支护技术通常是一种经济且效果显著的选择。锚杆是一种坚固的材料，可以有效地支撑巷道的岩壁，减轻开采带来的应力和变形。由于锚杆的成本相对较低，所以在煤矿中得到了广泛的应用，特别是在巷道的初期支护和维护中，使用锚杆可以降低工程成本，提高经济效益[5]。此外，锚杆支护技术在修复和防护巷道方面发挥了关键作用。煤矿巷道在长期的开采过程中可能会出现各种问题，如岩壁的位移、开裂或破损。在这种情况下，锚杆支护技术可以被用来修复受损的巷道结构，通过加强对巷道岩壁的支撑防止进一步的破坏，从而延长巷道的使用寿命。

3.3 棚式支护技术

棚式支护是一种广泛使用的巷道支护技术，其具有应用便捷、成本低、稳定性良好、实用性强等诸多优势。该技术应用过程中，需要准确掌握围岩状态，了解围岩移近量及相关指标参数，然后利用数据分析、概率分析等数据处理方法，对巷道预期围岩移动量数值进行科学计算，在此基础上，结合巷道埋深、顶板岩层平均单向抗压强度、底板岩层平均单向抗压强度值等施工参数，对支护架承载力、棚距等技术参数进行合理确定，以此确保支护效果。

4 结束语

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] 董驰峰,吕蒙蒙.煤矿巷道掘进施工与支护技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2020,(24):23-24.

[2] 苏秉.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].石化技术,2020,27(12):241-242.

[3] 王志超.采矿工程巷道掘进和支护应用[J].当代化工研究,2020,(24):62-63.

[4] 李福合.论采矿工程巷道掘进和支护应用[J].当代化工研究,2020,(24):88-89.

[5] 杨炳瑞.煤巷快速掘进及支护技术研究[J].能源技术与管理,2020,45(06):65-66+71.