淺析煤礦開采工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)

趙政

摘要：文章主要介紹了煤礦開采過程中工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況。重點(diǎn)分析了煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)中的煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，以及如何更好地實(shí)現(xiàn)煤礦煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)施工技術(shù)的質(zhì)量控制。通過對煤礦開采工程巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究，旨在幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)煤礦巷道挖掘與支護(hù)工作順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：煤礦開采，工程應(yīng)用;巷道掘進(jìn)技術(shù);支護(hù)技術(shù)

引言

煤炭作為不可再生能源，在整個開采過程中，涉及到的工作量龐大、工序繁瑣，以目前的現(xiàn)狀來看仍需要許多人工操作的環(huán)節(jié)，沒有辦法完全用機(jī)械替代，所以更要保障工程人員的生命健康與安全。探析煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，將這些先進(jìn)、科學(xué)的技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的礦物開采過程中，既能夠加快采掘的效率，又能夠成為一道安全防護(hù)屏障。

1煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)技術(shù)與錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的影響因素

1.1巷道圍巖強(qiáng)度

在巷道掘進(jìn)過程中，技術(shù)人員必須結(jié)合實(shí)際情況最大程度的為綜采巷道提供保護(hù)支撐，切實(shí)保障煤巖體的整體穩(wěn)定性，這也就要求技術(shù)人員必須要對圍巖的堅(jiān)硬程度進(jìn)行深入考慮。如果在錨桿支撐作用力不斷增加時，圍巖可以提供足夠的荷載力，那么就會取得較好的支護(hù)加固效果，能夠保證頂板位移出現(xiàn)較小變化。所以，在巷道掘進(jìn)和錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程中，巷道圍巖強(qiáng)度是工作人員需要詳細(xì)考慮的因素之一。

1.2地應(yīng)力

在煤礦掘進(jìn)過程中礦山壓力會發(fā)生相應(yīng)變化，并對煤炭的安全開采帶來一定不利影響。例如，如果在掘進(jìn)過程中出現(xiàn)圍巖變形、斷裂或者位移，都會對人工支護(hù)結(jié)構(gòu)帶來更大壓力，嚴(yán)重時甚至容易引發(fā)塌陷事故。也就是說在礦山壓力的作用下，人工填充物、支護(hù)結(jié)構(gòu)、煤層與圍巖之間會存在著不同的力學(xué)擠壓現(xiàn)象，也就是常說的礦山壓力顯現(xiàn)。礦山壓力顯現(xiàn)會嚴(yán)重威脅煤炭開采的安全性，需要技術(shù)人員采取有效措施緩解和避免這一問題的產(chǎn)生。通常情況來說，在煤炭的掘進(jìn)過程中，技術(shù)人員必須要合理處置采空區(qū)并選擇適合的支護(hù)結(jié)構(gòu)，從而有效控制應(yīng)立場改變與圍巖變形，確保煤炭開采的安全進(jìn)行。掘進(jìn)與回采是煤炭開采的重要環(huán)節(jié)，對于回采工作面來說，應(yīng)用支護(hù)技術(shù)的最主要目的就是控制好頂板巖層，避免頂板冒落和坍塌，所以采空區(qū)處理與工作面支撐保護(hù)統(tǒng)稱為頂板管理的支護(hù)技術(shù)。

1.3巷道斷面形狀與尺寸

在煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)施工過程中，需要技術(shù)人員詳細(xì)計(jì)算巷道四周的圍巖應(yīng)力，然后結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的支撐與調(diào)整。因?yàn)樵谙锏谰蜻M(jìn)施工過程中不同的斷面形狀對應(yīng)著不同的應(yīng)力分布，若想起到最大的支護(hù)效果，就必須科學(xué)控制斷面形狀，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)力分布的優(yōu)化調(diào)整。

2煤礦巷道掘進(jìn)施工技術(shù)質(zhì)量控制

2.1選擇恰當(dāng)?shù)木蜻M(jìn)技術(shù)

巷道挖掘的過程中需要從兩個方面入手：①結(jié)合作業(yè)環(huán)境要求，綜合礦區(qū)及其周圍的環(huán)境特點(diǎn)和實(shí)際施工狀況來展開施工。礦區(qū)及其周圍的自然因素是引導(dǎo)礦區(qū)施工作業(yè)走向的關(guān)鍵性因素，在使用過程中要充分考慮到自然界因素給施工帶來的影響，并結(jié)合礦層及地質(zhì)條件來綜合選擇開采技術(shù)和施工作業(yè)的設(shè)備，例如，礦區(qū)作業(yè)土層或巖層的強(qiáng)度高，需要選擇截齒耐磨且硬度高的，反之則選用硬度較低的截齒。②巷道的掘進(jìn)工作要考慮到作業(yè)設(shè)備的性能以及巷道掘進(jìn)面的自然條件。巷道掘進(jìn)面的強(qiáng)度、硬度等需要在掘進(jìn)前提琴測定，以選擇正確的設(shè)備投入到掘進(jìn)工作中。同時，在掘進(jìn)時，掘進(jìn)設(shè)備與掘進(jìn)面之間主要接觸點(diǎn)為截齒，截齒長時間與土層接觸，不但會承受強(qiáng)大的外部沖擊力，還會使得自身溫度升高，強(qiáng)度降低。因此，選擇截齒時要依據(jù)實(shí)際情況，選擇耐磨性優(yōu)良且硬度適中的截齒。另外，作業(yè)時為了降低掘進(jìn)出現(xiàn)的粉塵對環(huán)境及施工人員身體健康的影響，需要采用濕式作業(yè)的方式。

2.2提高掘進(jìn)機(jī)截割技術(shù)

科技的創(chuàng)新使得一些傳統(tǒng)的技術(shù)被淘汰。在煤礦開采過程中，隨著開采量的增加以及工作效率的提升，一些舊技術(shù)、舊設(shè)備應(yīng)當(dāng)即使被淘汰。部分企業(yè)思想不夠先進(jìn)，在生產(chǎn)時仍然使用原有技術(shù)，導(dǎo)致企業(yè)的產(chǎn)能提升緩慢，且污染嚴(yán)重。同時，針對日益復(fù)雜的地質(zhì)情況，傳統(tǒng)祭祀戶無法應(yīng)對地下開采所帶來的地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致開采危險(xiǎn)系數(shù)上升，對施工安全十分不利。這種情況下，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)宣傳，讓企業(yè)了解新技術(shù)的優(yōu)勢，并認(rèn)識到技術(shù)落后的危害。企業(yè)要從技術(shù)革新入手，加快新技術(shù)的引進(jìn)，淘汰落后技術(shù)，以提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)安全，為企業(yè)創(chuàng)造更多利益。

3采礦工程支護(hù)技術(shù)

3.1錨桿支護(hù)技術(shù)

在所有的錨桿支護(hù)技術(shù)中屬于運(yùn)用最為廣泛的技術(shù)。所謂的錨桿支護(hù)指的是用錨桿對巷道進(jìn)行加固處理，將錨桿錨入到所需要建造的巷道的圍巖之中，可以彌補(bǔ)巷道采掘中可能出現(xiàn)的圍巖薄弱的問題、可以對巷道圍巖出現(xiàn)的縫隙進(jìn)行修復(fù)、減少巷道底鼓問題，提高了施工的安全性，使圍巖更具抗壓性、承受力更強(qiáng)。通過錨桿技術(shù)，從圍巖的外部與內(nèi)部一同入手，全面的提高了圍巖的屬性，錨桿技術(shù)的應(yīng)用，提高了巷道的穩(wěn)定性，作用很多。

3.2混凝土支護(hù)技術(shù)

混凝土支護(hù)技術(shù)又被稱為永久性支護(hù)技術(shù)，即用噴射的混泥土配合錨桿支護(hù)技術(shù)做成的混泥土支架，因?yàn)椴捎昧嘶炷吝@一建筑材料，具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性與永久性，同時可以十分有效的提高圍巖的強(qiáng)度，提高了支護(hù)工作的質(zhì)量。

3.3臨時性支護(hù)技術(shù)

臨時性支護(hù)技術(shù)更傾向于應(yīng)對臨時出現(xiàn)的巷道狀況，多采用木質(zhì)的結(jié)構(gòu)，對于巷道圍巖進(jìn)行支撐，起一個簡單的加護(hù)作用。

4采礦工程支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中的要點(diǎn)分析

4.1錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)技術(shù)在整個采礦支護(hù)中起著重要的作用，同時要在煤礦開采中使用這一技術(shù)也有很多的地方需要注意。一方面要注意在錨桿支護(hù)技術(shù)的使用前，要對周圍的礦物結(jié)構(gòu)、地質(zhì)狀況進(jìn)行勘探與發(fā)現(xiàn)，根據(jù)錨桿支護(hù)技術(shù)需要的力學(xué)構(gòu)造與地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)行合適的使用錨點(diǎn)插入支護(hù)，進(jìn)行課下合理的調(diào)控;另一方，錨桿的種類眾多，有著不同材質(zhì)的錨桿，金屬錨桿、水泥錨桿、木質(zhì)錨桿等等，在錨桿的使用中，一定要與巷道掘進(jìn)工程相適應(yīng)，充分發(fā)揮錨桿支護(hù)技術(shù)的作用。

4.2混凝土支護(hù)技術(shù)

在使用混泥土支護(hù)這一技術(shù)的過程中，要注意使用的技術(shù)問題。一是要注意混凝土噴施的工具是否布置的足夠合理，能夠保證噴施位置準(zhǔn)確無誤，重視混泥土噴施裝置的布置，更有利于保證支護(hù)工作的質(zhì)量;二是要因地制宜、科學(xué)靈活，同時要重視細(xì)節(jié)的問題，保證按照技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)流程，才能發(fā)揮混泥土支護(hù)技術(shù)的作用。

4.3臨時性支護(hù)技術(shù)

臨時性支護(hù)較為靈活，材料成本低，但因?yàn)槭悄举|(zhì)的臨時結(jié)構(gòu)，更應(yīng)注意木料的防潮、防火，為了更好的保證安全性，在后續(xù)的工程建設(shè)中，如果臨時性支護(hù)依舊需要用到，要及時的材料的變更，增強(qiáng)穩(wěn)定性與防護(hù)性。

結(jié)語

煤炭行業(yè)是我國比較重要的能源產(chǎn)業(yè)，要想實(shí)現(xiàn)煤炭資源的長期安全開采，就需要充分保障開采的安全性。巷道采掘與支護(hù)工作是煤礦生產(chǎn)施工中的重中之重，因此需要正確對待相關(guān)工作，提高施工水平，保證煤礦巷道開采與支護(hù)工作安全有序進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]何剛，孫偉明.煤礦開采工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].商品與質(zhì)量，2020（12）：162.

[2]楊偉.煤礦開采工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].能源與節(jié)能，2020（2）：167-168.

[3]崔銳.煤礦掘進(jìn)支護(hù)問題及應(yīng)對方法探討[J].山西煤炭干部管理學(xué)院學(xué)報(bào)，2019（8）：11-13.