煤礦采礦工程巷道掘進支護技術(shù)應用

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摘要：國家經(jīng)濟與社會的發(fā)展需要使用到大量的能源資源，包括人力資源與物力資源，目前我國的經(jīng)濟正在快速發(fā)展階段，因此對能源的需求量也在隨之增加，而煤炭作為重要資源，是我國經(jīng)濟發(fā)展中的主要能源之一。隨著開采力度的加劇，我國范圍內(nèi)埋藏在淺層地表的煤炭資源已開發(fā)殆盡，為了滿足生產(chǎn)和發(fā)展的需要，只能繼續(xù)開采埋藏得更深的地質(zhì)結(jié)構(gòu)更復雜的煤礦，開采難度的加大。為了保證煤礦開采的安全性，就需要做好礦井內(nèi)部的巷道支護工作，基于此，本文通過分析目前存在于采礦過程中巷道掘進和支護技術(shù)的問題，并提出了相應的解決措施。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦工程；巷道掘進和支護技術(shù)；應用分析

引言

隨著社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是各種技術(shù)的應用給人類帶來了巨大的便利，這種便利也適用于礦業(yè)領域。煤礦公路是開采過程中重要的開采運輸渠道，同時也是確保煤礦開采安全和效率的關(guān)鍵。

1.煤礦采礦工程巷道掘進與支護技術(shù)的作用

采礦工作是一項非常復雜的工作，需要運用多種工序挖掘煤礦、開采煤炭，同時采礦都需要在地下作業(yè)，極易受到外界因素的影響，例如地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、不通風等。煤礦的開采中巷道的挖掘是非常重要的，煤礦中的巷道是人員通過、煤礦運輸?shù)闹饕?，直接關(guān)系著整個礦區(qū)的安全性與穩(wěn)定性。當前階段我國大部分煤礦都采用比較常用的煤礦巷道掘進技術(shù)，包括多巷道掘進、綜合性機械化掘進等，每個煤礦的具體情況不同，需要根據(jù)實際的施工情況采取適用的掘進方法與技術(shù)。對于施工來說，需要放在首位關(guān)注的就是安全問題，無論是煤炭開采企業(yè)、施工人員個人還是相關(guān)管理部門，都需要高度重視煤礦的安全問題，尤其是煤礦施工采用鉆爆法進行施工時，需通過對地下的巖石打孔、放炮來進行爆破，破壞巖石的結(jié)構(gòu)，來推進巷道掘進。因為炸藥的破壞性非常強，在鉆爆過程中一旦出現(xiàn)失誤就可能造成嚴重的安全事故，因此需要在施工之前做好調(diào)查分析，提前制定完善的爆破方案，并嚴格按照各要求實行，減少危險的發(fā)生。煤炭的開采都是利用綜合性機械設備將在地下層掏空，然后進入這部分空間施工作業(yè)，要保證作業(yè)人員的安全生產(chǎn)，煤礦的頂層支護工作至關(guān)重要。因為煤礦作業(yè)是在地下，除了本身支護工作不到位之外，還極易受到地質(zhì)災害和地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的影響，造成塌方或地面沉降等現(xiàn)象，直接危害施工人員的生命財產(chǎn)安全。要保證人員和礦井的安全首先需要對礦區(qū)所處的地理環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造有充分的了解，并根據(jù)實際情況調(diào)整巷道的支護技術(shù)和支護方式，科學合理的開展煤礦施工。此外，還需要時刻關(guān)注礦井內(nèi)巷道是否穩(wěn)定，從加強煤礦本身關(guān)注保障安全的同時，充分運用現(xiàn)代科技發(fā)展下的煤礦錨桿支護技術(shù)，有效的支撐礦井內(nèi)部巷道，提高巖層的穩(wěn)固性和承重能力，減少安全事故的發(fā)生。煤炭開采工作安全有序的進行，可以給工作人員提供一個安全的作業(yè)環(huán)境，這不僅能提高生產(chǎn)效率，給煤炭企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益，還有良好的社會效益。

2.煤礦掘進支護中存在的問題

(1)支護材料問題煤礦掘進過程中發(fā)生得較多的安全事故就是煤礦頂板坍塌等事件，導致這一事故發(fā)生的原因有很多，例如地震、地質(zhì)構(gòu)造變動等自然因素，最主要的一個原因是巷道的支護材料和設備不合格，從而無法承受頂板的重力造成頂板事故的發(fā)生。要發(fā)揮好支護技術(shù)在巷道掘進中的作用，保證巷道頂板的穩(wěn)定性，不僅需要提高掘進的機械化程度，改善支護設備，還需要良好的支護材料，一個工程項目的順利開展最基礎的就是設備和材料是符合施工要求的，才能進一步發(fā)揮支護作用。(2)支護設備老舊隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對煤炭資源的需求在不斷的增加，對煤炭的開采力度也在不斷加大，開采難度也越來越高，盡管科學技術(shù)也在不斷發(fā)展，煤礦掘進的支護設備有了一定的改進與更新，但目前更多煤礦采用的依然是比較老舊且普遍的錨索機或者是懸臂式掘進機，例如懸臂式掘進機，由施工人員配合機械設備一同作業(yè)，但是機械化程度低，導致工作效率低下。由于這兩種設備采用的方式比較傳統(tǒng)，沒有對巷道進行精準的測量，導致準確性不高，支護效率低，也無法保證支護質(zhì)量，不能完全滿足實際應用中的需要，在一定程度上降低了生產(chǎn)的安全性，導致安全事故頻發(fā)。(3)工程技術(shù)因素煤炭開采技術(shù)主要分為兩大類，一類是鉆爆法，另一類是綜合開采法，針對不同的工作場景選用不同的開采技術(shù)。在煤礦的開采過程中，要充分發(fā)揮好開采技術(shù)在巷道掘進中的作用，不僅需要提高掘進的機械化程度，提高設備的準確性，減少不必要的經(jīng)濟損失和人力資源的浪費。有了準確適用的機械設備，還需要良好的配套技術(shù)，一個工程項目的順利開展除了需要良好的技術(shù)支持，還需要良好的作業(yè)團隊以及專業(yè)知識技術(shù)都具備的施工人員，二者缺一不可。所以要加強工作人員的技術(shù)培訓，提高每個人的安全意識和采礦所需的專業(yè)知識，以及操作機械設備的能力與水平，提高整個建設隊伍的綜合素質(zhì)。

3.煤礦采礦工程巷道掘進和支護技術(shù)的應用分析

(1)錨索支護技術(shù)采礦工程中巷道的掘進可以采用錨索支護技術(shù)，在實際開采工作中，錨索技術(shù)具有靈活性強、可靠性高、運用方便等優(yōu)點，對操作人員的專業(yè)技能要求不是很高，既能節(jié)省一定的人力資源成本，又能大大提高開采工作的效率。同時采用這一技術(shù)能夠讓煤礦的巖石表層以及內(nèi)部同時受到作用力，就不易出現(xiàn)頂板離層現(xiàn)象，支護作用明顯。這項技術(shù)運用的材料主要就是錨索，這是一種性能高、強度大的材料，完全滿足巷道的支護要求。(2)臨時支護技術(shù)要點煤礦的開采，高質(zhì)量的支護是施工人員安全生產(chǎn)的保障，相關(guān)工作人員要掌握臨時支護的技術(shù)要點，做好支護工作。在施工前做好地質(zhì)勘察工作，根據(jù)礦區(qū)的巖石特點、地質(zhì)構(gòu)造選擇適用的支護材料，還要加強對施工隊伍的監(jiān)管，包括對施工人員工作方法的監(jiān)督和對施工現(xiàn)場的監(jiān)管，確保施工嚴格按照相關(guān)的規(guī)定和標準進行，所需的支護材料是符合實際需要的。同時完善礦區(qū)監(jiān)控設備，保證能實施查看礦井內(nèi)的進度和動向，對可能發(fā)生的問題提前做好防范措施。(3)混凝土支護技術(shù)煤礦巷道掘進可采用多種方式的支護技術(shù)，不同的支護技術(shù)適用的環(huán)境與范圍是不一樣的，為了加固巷道的穩(wěn)定性，還可以采用混凝土支護技術(shù)。在錨桿支護技術(shù)的基礎上以混凝土為支架加強巷道圍巖的固定性，混凝土是由水泥、沙石等建筑材料混合而成，本身具有較強的粘合性，當混凝土凝固之后的硬度及穩(wěn)定性都很高，將這一技術(shù)與錨桿支護技術(shù)相結(jié)合，能夠很大程度的提高支護強度，加強支護效果。(4)螺栓支撐技術(shù)螺栓支撐技術(shù)是巷道掘進中用得比較多的一種支護技術(shù)，這主要是通過螺栓和螺母將巷道表面得支撐板進行擠壓和固定，在利用錨桿支撐將巷道的圍巖進行加固得一種方法。利用這種技術(shù)能夠?qū)鷰r的縫隙合并，保持圍巖的整體性，從而保證巷道的安全性和穩(wěn)定性，為施工人員提供良好的作業(yè)環(huán)境，進而減少安全隱患，提高工作效率。(5)庇護支持技術(shù)庇護支持技術(shù)是從交通隧道施工的應用中轉(zhuǎn)化而來，使用方法簡單，效果良好。由于煤礦巷道與地面隧道存在較大的區(qū)別，所以巷道掘進中應用的材料更堅硬牢固。(6)永久支護技術(shù)要點永久支護技術(shù)也是一種較為常用的支護技術(shù)，相對于臨時支護技術(shù)來說，永久支護技術(shù)是更科學、更先進的一項技術(shù)，運用范圍也更廣泛。這項技術(shù)主要是利用當代先進的科學技術(shù)以及勘測手段，通過大數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析礦井中的各項數(shù)據(jù)變化，并得出精確的結(jié)果用于支護設備，保證支護的質(zhì)量。(7)做好通風防塵工作煤礦的開采是在地下進行，地下是由人工挖掘出來的通道，跟地表不同的是地下通風性能差，且施工人員在地下進行巷道挖掘會伴有大量的灰塵，如果前期不做好通風設置，會使得施工過程中產(chǎn)生的灰塵無法排除，造成惡劣的施工環(huán)境。施工人員長期在灰塵多且通風不暢的環(huán)境中工作，會造成呼吸疾病或者是職業(yè)病，嚴重影響人們的健康，同時會導致工作效率不高，影響施工的進度。因此煤礦的巷道掘進一定要做好通風防塵工作，提前根據(jù)施工場所選擇作用最大的通風設備，為施工人員創(chuàng)造清潔通風的工作環(huán)境，提高工作積極性。(8)支護結(jié)構(gòu)的科學合理性要促進煤礦掘進巷道支護技術(shù)的應用，應該制定科學合理的支護結(jié)構(gòu)，并制訂配套的管理機制和相應的配套支持技術(shù)，依據(jù)巷道掘進的實際情況采取相應措施，最大程度上的實現(xiàn)支護效果，減少頂板事故和巷道安全事故的發(fā)生，以保證煤礦巷道穩(wěn)定性及安全性。

4.結(jié)束語

當今經(jīng)濟飛速發(fā)展，煤礦開采技術(shù)水平的該地在很大程度上會對國家的經(jīng)濟發(fā)展水平形成嚴重的影響，因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對礦產(chǎn)資源的良好保護，進一步提升煤礦開采的安全性以及開采效率，就必須實現(xiàn)對掘進以及支護技術(shù)的合理選擇。

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作者：光立鑫 單位：山西新元煤炭有限責任公司