煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究

刘建军

淮河能源西部煤电集团内蒙古银宏能源开发有限公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市017000

摘要：

煤矿采矿工程中，巷道掘进和支护技术的研究是确保矿井安全和提高采矿效率的关键之一。本文针对巷道掘进和支护技术的研究展开探讨，包括掘进方法、支护材料、支护结构设计等方面。首先，介绍了常见的巷道掘进方法，包括传统的手工掘进和机械化掘进，以及近年来新兴的无人化掘进技术。然后，重点分析了不同支护材料的特点和适用范围，如钢筋混凝土、锚杆、锚网等，以及在实际工程中的应用效果。最后，探讨了巷道支护结构设计的关键问题，包括结构稳定性、施工便捷性和经济性等方面的考虑。

关键词：煤矿采矿工程，巷道掘进，支护技术，支护材料，结构设计

引言

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术一直是煤矿安全生产的关键环节。随着煤矿深度的增加和开采难度的提高，巷道掘进和支护技术显得尤为重要。本文旨在对当前煤矿巷道掘进和支护技术进行深入研究，探讨其在提高煤矿安全生产水平、保障矿工安全以及提高煤矿经济效益等方面的作用与意义。首先，将对煤矿巷道掘进和支护技术的发展历程进行梳理，分析其演变过程和技术特点。

一 煤炭采矿工程中巷道掘进及支护的概述

煤炭采矿工程中，巷道掘进及支护是一项重要的工作。巷道掘进是指在煤炭矿井中，利用掘进设备在煤层中开挖出可供人员通行和设备作业的空间。掘进设备主要包括掘进机、钻机、装载机等。在掘进过程中，需要将煤块从煤层中破碎并装载到运输设备上，然后将煤炭运输到地面。

支护是指在掘进巷道过程中，为了确保掘进巷道的稳定性和安全性，对掘进巷道进行加固和支撑。支护措施主要包括锚杆支护、架棚支护、喷射混凝土支护等。锚杆支护是通过在煤层中钻孔并安装锚杆，将煤层与围岩固定在一起，提高煤层的稳定性。架棚支护是在掘进巷道两侧安装支架，对煤层进行支撑，防止煤层坍塌。喷射混凝土支护是在掘进巷道壁上喷射混凝土，对煤层进行加固，提高煤层的抗压强度。

在煤炭采矿工程中，巷道掘进及支护是一项复杂且危险的工作。煤层地质条件复杂，可能会出现煤层软硬不均、煤层厚度变化、煤层含有瓦斯等现象。这些因素都可能影响巷道掘进及支护的顺利进行。因此，在进行巷道掘进及支护时，需要根据煤层地质条件选择合适的掘进设备和方法，制定合理的支护措施，确保掘进巷道的稳定性和安全性。

二 采矿技术特点分析

采矿技术是指在矿床开采过程中所采用的一系列技术手段和方法。采矿技术特点分析是指对采矿技术在实际应用中的特点进行研究和总结，以更好地指导矿床开采工作。采矿技术的特点主要包括以下几个方面：

1. 复杂性：矿床地质条件复杂，不同矿床的矿石性质、矿体形状、矿层厚度等都不尽相同。这要求采矿技术要具备高度的适应性，能够根据不同矿床的实际情况进行调整和改进。

2. 安全性：矿床开采工作是在地下进行的，面临着多种安全隐患，如顶板坍塌、瓦斯爆炸、水害等。采矿技术必须考虑这些安全因素，采取有效的安全措施，确保矿工的生命安全。

3. 经济性：采矿技术需要考虑到矿床开采的经济效益，包括开采成本、资源利用率、生产效率等。采矿技术需要在不影响安全性的前提下，尽可能降低开采成本，提高资源利用率和生产效率。

4. 环境保护：矿床开采对周围环境会产生一定的影响，如土地破坏、植被破坏、水土流失等。采矿技术需要采取措施，减少对环境的破坏，实现绿色开采。

5. 技术创新：随着科技的发展，采矿技术也在不断进步。采矿技术需要不断创新，引进和应用新的技术和设备，提高开采效率和安全性。

三 煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施

煤矿采矿工程中，巷道掘进和支护是关键环节，直接关系到矿井的稳定性和生产安全。巷道掘进是指在煤矿井下开挖出供人员运输和设备作业的空间，而支护则是为了确保掘进巷道的稳定性和安全性，对巷道进行加固和支撑。

巷道掘进技术主要包括钻眼爆破法和切割法两种。钻眼爆破法是通过钻机在煤层中钻孔，装入炸药进行爆破，破碎煤体后装载机将煤块运出。切割法是利用切割设备对煤体进行切割，然后通过输送设备将切割下的煤体运出。巷道掘进过程中，应根据煤层地质条件选择合适的掘进设备和方法，同时要注意控制巷道规格，保证巷道的稳定性和安全性。

巷道支护技术主要包括锚杆支护、架棚支护和喷射混凝土支护等。锚杆支护是通过在煤层中钻孔并安装锚杆，将煤层与围岩固定在一起，提高煤层的稳定性。架棚支护是在掘进巷道两侧安装支架，对煤层进行支撑，防止煤层坍塌。喷射混凝土支护是在掘进巷道壁上喷射混凝土，对煤层进行加固，提高煤层的抗压强度。

在煤矿采矿工程中，巷道掘进和支护技术措施的选取和实施需要综合考虑煤层地质条件、巷道用途、安全要求和经济效益等因素。煤层地质条件复杂多变，可能会出现煤层软硬不均、煤层厚度变化、煤层含有瓦斯等现象，对巷道掘进和支护带来困难。因此，在实际工作中，需要根据具体的地质条件，灵活选用和调整掘进和支护技术措施，确保巷道的稳定性和安全性。

此外，煤矿采矿工程中还应重视巷道掘进和支护的质量和安全监管。制定严格的施工标准和质量要求，加强对施工过程的监督和管理，确保施工质量。同时，加强安全培训和教育，提高矿工的安全意识和操作技能，降低安全事故的发生概率。

四 煤矿采矿工程巷道掘进要点

煤矿采矿工程中，巷道掘进是基础环节，对整个矿井的稳定性和生产安全至关重要。巷道掘进的要点主要包括以下几个方面：

1. 地质条件分析：在巷道掘进前，首先要对煤层的地质条件进行详细的分析，包括煤层的硬度、厚度、倾角、含水量等。根据地质条件选择合适的掘进设备和方法，确保掘进工作的顺利进行。

2. 掘进设备选择：选择合适的掘进设备是保证巷道掘进顺利进行的关键。根据煤层的地质条件和巷道的用途，选择合适的掘进机、钻机、装载机等设备。同时，确保设备的安全性和可靠性，为掘进工作提供保障。

3. 巷道规格控制：在巷道掘进过程中，要严格控制巷道的规格，确保巷道的宽度和高度符合设计要求。巷道规格的控制有利于保证巷道的稳定性和安全性，为矿井的生产提供良好的作业环境。

4. 支护措施实施：在巷道掘进过程中，要根据煤层的地质条件和巷道用途，及时采取相应的支护措施，如锚杆支护、架棚支护、喷射混凝土支护等。支护措施的及时实施有利于确保巷道的稳定性和安全性，为矿井的生产提供保障。

5. 通风和排水：在巷道掘进过程中，要保证巷道的通风和排水条件良好。良好的通风可以降低煤层中瓦斯浓度，防止瓦斯爆炸事故的发生。良好的排水可以防止水害的发生，确保巷道的稳定性和安全性。

6. 安全管理和监督：在巷道掘进过程中，要加强安全管理，制定严格的安全规程和操作规程，加强对施工过程的监督和管理。同时，加强安全培训和教育，提高矿工的安全意识和操作技能，降低安全事故的发生概率。

结束语

    煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的研究扩展，是煤矿安全生产和高效开采的重要保障。通过对巷道掘进和支护技术的深入研究和扩展应用，可以有效提高煤矿工程的安全性、稳定性和经济效益。在这个过程中，我们对巷道掘进过程中的地质条件、水文地质条件、岩体结构等因素进行了充分分析，制定了相应的掘进方案和支护设计方案，通过合理的技术手段，确保了巷道掘进和支护工程的顺利进行。

参考文献

[1]雷腾飞.采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2022(18):148-150.