煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探讨

韩祥 开滦（集团）有限责任公司荆各庄矿业分公司

1.采矿工程巷道掘进概述

采矿工程中巷道掘进方式较多,包括掘锚一体化掘进、大断面连续采掘、综合机械化掘进等,不同的掘进方式所用的设备以及施工要点存在较大差别。其中掘锚一体化掘进方式是一种基于采矿机与掘进机发展而来的新系统,作业中可有效协调锚固、掘进作业,大大提高掘进作业效率,因此,被广泛应用在采矿工程中。大断面连续采掘指借助专业掘进设备进行掘进作业,采用连续式或间断式进行开展运输作业。综合机械化掘进方式运用通风除尘设备、掘进机、运输机等构成的机械化掘进系统开展掘进作业,作业中需要结合巷道掘进作业要求,选取合理的掘进机型号。为保证掘进作业的顺利开展,采矿单位应明确不同掘进方式的适用情景,对采矿工程地质资料进行充分分析,应用最佳的掘进方式。

2.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术中的影响因素

2.1 巷道围岩强度的影响

巷道围岩的强度直接决定着巷道的稳定程度,为了能够更好地对巷道进行保护支撑,一定要进一步综合的对围岩强度进行考察。围岩强度如果能够随着锚杆支护作用力逐步增加的话,就可以进一步的增强支撑力度。在对围岩进行考察时,其核心是要对地质应力载荷能力进行考验。载荷能力的强弱决定着顶板位移的大小,载荷能力强在地应压力变大时,也会使顶板发生的位移较小,从而实现较强的支撑作用和保护作用。因此,在煤炭采矿工程巷道挖掘工程进行的过程中一定要更加重视围岩的强度。

2.2 地应力的影响

一般情况下，地应力的作用可能会对煤矿资源的开采造成一定的影响，而且所造成的影响通常均是负面的，一旦在整个过程中，没有很好地处理好地应力的影响，那么将会产生极大的安全隐患，甚至会造成人员和财产的危害，不利于煤矿巷道掘进支护技术的安全使用。

2.3 巷道断面尺寸及形状

在煤炭采矿工程巷道掘进的施工过程中，一定会对巷道周围围岩应力进行适当的调整与支撑，因此会导致断面形成应力分布的不同。为了能够更好地对应力进行分散，一定要在施工过程中对巷道断面的尺寸及形状进行科学的把控。

3.优化煤炭采矿工程巷道掘进与支护的方法

3.1 使用性能稳定的掘进设备

巷道掘进机作为煤巷快速施工的设备，煤巷工程效率、开挖效率决定着整个工程工作情况。井下矿物与巷道煤岩是整个掘进机械的工作目标，并且有着很强的振动效应，作业环境恶劣，所以必须结合工作环境确立施工方案，这样才能确保连续的机械作业。根据国产化进程与设备引入机制，国内巷道掘进技术有了很大的发展，并且形成了很好的掘进工艺与发展模式。自行制造掘进机在结构部件、电气配套、液压传送选用时，必须认真筛选，确保施工质量。对于国产不达标的元件，优先选用先进技术的产品。在恰当的部位使用镶嵌式组合，通过模块结合的形式，帮助设备做好维修拆卸，这样才能确保设备稳定性。

3.2 连续采煤机掘进技术在大断面煤巷的应用

大断面煤巷由于其特殊性,需要利用连续采煤机进行挖掘,同时针对其中的各个流程加以优化,从而保证掘进施工的有效性和安全性。连续采煤机本身具有极大的截割宽度,从而能够将集煤、装运和运走等工作合为一体,避免了常规掘进作业中的繁琐工序,从而可以有效减少大断面对掘进工作的影响。在大断面煤巷中应用连续采煤机挖掘技术时,可以采取分层掘进,上下层分层作业的方法来优化施工流程,并通过画弧的方式来找出大圆半径,以保证巷道成型。另外,对绞车提升和碴石运输同时进行,可以有效节省大量时间,起到提高运输效率的作用。

3.3 做好通风防尘工作

通风防尘也是巷道掘进施工过程中的要点之一,通风防尘工作主要就是要保持通风顺畅,营造标准的掘进作业环境,避免较大粉尘现象的发生,因为如果出现很多的粉尘,而施工人员就长期处于这样的环境中,就很有可能会得上一些疾病,不利于施工人员的身体健康。这就要求有关单位能够结合实际情况,积极的做好相关的通风防尘工作,确保其工作内容能够有效落实。具体而言,应该做好以下几点。首先,工作人员要针对巷道的风压以及风量等因素进行系统的分析,然后再确定通风机的类型以及数量,并且还要配备专业的设施。其次,在机器投入使用之前,也应该做好相应的性能测试,以更好的满足通风防尘的要求,起到一定的效果。

3.4 混凝土支护

混凝土支护采取的是喷射混凝土的方式来制作混凝土支架,在具体的工作中,若将锚杆支护和混凝土支护有效的结合在一起可使稳定性更强。首先应该配备相应的喷射混凝土设备,以提高施工的高效性。在巷道掘进之后,最先要做的就是安装临时性锚杆,然后在进行混凝土的喷射工作,但是要注意的是混凝土喷射应该为薄层,喷射的混凝土不能太厚,紧接着进行锚杆安装,对于锚杆安装要采用锚网喷射的方式来增加金属网的强度,使得混凝土的支护效果符合基本要求。

4.结论

如今时代在发展,我国的科技水平也取得了一定的进步,这就对于人们的生活以及工作产生了一定的影响。科学技术的不断创新和应用,不但丰富了人们的生活,同时还提高了工作的效率,更好的促进各个行业的发展。而在我国的矿产开采过程中,同样也需要先进技术的支持。我们就要不断加强采矿工程巷道掘进及支护技术的研究力度,以更好的掌握其中的应用要点,从而进一步的保障矿山开采的质量和安全,同时也有助于促进我国社会经济的和谐发展。