煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

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摘要：為解決煤礦掘進(jìn)開采中的安全問題，應(yīng)當(dāng)科學(xué)應(yīng)用巷道掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)，提高煤礦巷道整體支撐保護(hù)效果。本文首先介紹巷道掘進(jìn)施工方法，探討了巷道掘進(jìn)需注意問題，并對(duì)巷道圍巖錨固支護(hù)技術(shù)展開詳述。

關(guān)鍵詞：采礦工程；巷道掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)；應(yīng)用

巷道掘進(jìn)是煤礦開采重要環(huán)節(jié)，由于礦山地質(zhì)應(yīng)力的存在，巷道安全受到威脅，會(huì)因應(yīng)力過大而產(chǎn)生巷道圍巖的位移、破碎、坍塌等問題，因此要合理應(yīng)用巷道掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)，保障巷道空間的安全及穩(wěn)固。

1煤礦巷道掘進(jìn)施工方法

在實(shí)際煤礦開采中，鉆眼爆破法常常應(yīng)用于巷道的掘進(jìn)。一般而言，首先要做好巷道掘進(jìn)的施工規(guī)劃，設(shè)計(jì)好掘進(jìn)線路，并且要做好掘進(jìn)設(shè)備準(zhǔn)確，將煤電鉆設(shè)備預(yù)先運(yùn)至工作部位。為保障掘進(jìn)施工進(jìn)度及安全，應(yīng)當(dāng)做好掘進(jìn)施工組織及技術(shù)準(zhǔn)備工作，要對(duì)炮眼深度以及間距予以嚴(yán)格控制，這里需考慮到煤層厚度等問題。通常來說，鉆眼爆破人員要嚴(yán)格依據(jù)平面施工圖中所設(shè)計(jì)的炮眼位置進(jìn)行鉆眼操作。此外，還應(yīng)根據(jù)巷道實(shí)際狀況，對(duì)掘進(jìn)現(xiàn)場對(duì)炮眼位置進(jìn)行合理調(diào)整，要滿足炮眼定位原則要求。要充分考慮巷道巖層的強(qiáng)度，由于煤層環(huán)境中巖層質(zhì)地往往較柔軟，單向掏槽具有更好的實(shí)際應(yīng)用效果。在達(dá)到一定掘進(jìn)深度時(shí)，要根據(jù)實(shí)際炮眼深度來確定掘進(jìn)方式，對(duì)于斷面較小的炮眼，在掘進(jìn)施工中應(yīng)當(dāng)采用復(fù)合式掏槽，若巷道中有軟煤夾層，則應(yīng)當(dāng)對(duì)掏槽的數(shù)量及傾斜角度予以合理布置，若軟煤夾層具有較小的斷面，則不宜采用輔助炮眼的方式。同時(shí)，待完成掘進(jìn)施工后，裝煤環(huán)節(jié)也是煤礦開采的重要內(nèi)容，而且裝煤操作較為復(fù)雜，現(xiàn)場要配置專業(yè)的裝煤機(jī)械，如ZMZ型裝煤機(jī)，其具有履帶行走的優(yōu)勢，在煤礦開采面中更加靈活。

2煤礦巷道掘進(jìn)需注意的問題

煤礦生產(chǎn)多位于井下，主要包括破煤、裝煤、運(yùn)輸?shù)乳_采環(huán)節(jié)，在這期間，對(duì)巷道的掘進(jìn)施工安全有很高要求，通常來說會(huì)采用專業(yè)的巷道掘進(jìn)機(jī)，能夠達(dá)到高效安全開采的效果。在實(shí)際煤礦生產(chǎn)中，巷道掘進(jìn)機(jī)配合相應(yīng)的運(yùn)輸設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)煤礦開采的流水作業(yè)，具有更高的產(chǎn)煤效率，也顯著加快巷道掘進(jìn)的整體進(jìn)度。要知道巷道掘進(jìn)工程量大，危險(xiǎn)性高，應(yīng)當(dāng)預(yù)先制定掘進(jìn)線路及實(shí)施規(guī)劃，最大限度保障掘進(jìn)安全，而且還要注意巷道支護(hù)與掘進(jìn)施工的緊密銜接，以免出現(xiàn)巖層破裂的風(fēng)險(xiǎn)。此外，在煤礦開采領(lǐng)域，錨桿支護(hù)作為巷道安全必要保障，也是安全高效開采的關(guān)鍵，煤礦企業(yè)應(yīng)加以重視，提高巷道掘進(jìn)的效率及質(zhì)量，為后續(xù)巷道支護(hù)提供更大的便利。

3巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)需考慮的因素

3.1巷道圍巖強(qiáng)度

想要提高巷道支撐保護(hù)效果，應(yīng)當(dāng)做好巷道圍巖強(qiáng)度的檢測工作。通常巷道圍巖在強(qiáng)度方面有很大差異性，在錨桿支護(hù)應(yīng)用中，會(huì)使圍巖整體支撐強(qiáng)度有所增加，帶來更高的安全性。圍巖強(qiáng)度的意義在于其對(duì)于地應(yīng)力的承受能力，若其具有較高的強(qiáng)度，則能夠承擔(dān)更大的巷道地質(zhì)應(yīng)力，減少頂板位移情況的發(fā)生。所以，在巷道掘進(jìn)及支護(hù)工程中，應(yīng)當(dāng)將圍巖強(qiáng)度納入重點(diǎn)考慮范疇。

3.2地應(yīng)力

由于煤礦巷道的埋深較大，會(huì)受到極大的礦山地質(zhì)應(yīng)力，可造成巷道圍巖的變形、位移、斷裂、坍塌等狀況，嚴(yán)重威脅巷道安全。正是在礦山地質(zhì)應(yīng)力下，巷道中的圍巖、支護(hù)措施、填充物以及周圍地質(zhì)煤層在受力上達(dá)成平衡，這對(duì)巷道支護(hù)有較高要求。若地質(zhì)應(yīng)力控制不當(dāng)，會(huì)嚴(yán)重威脅采礦安全，甚至導(dǎo)致巷道坍塌，引發(fā)煤礦事故。而巷道支護(hù)措施的意義便在于控制地質(zhì)應(yīng)力，以免出現(xiàn)圍巖變形，營造安全開采環(huán)境。當(dāng)前所采用的巷道支護(hù)主要針對(duì)的是頂板巖層。

3.3巷道斷面形狀及尺寸

由于巷道圍巖支護(hù)中，要時(shí)刻注意圍巖應(yīng)力的變化，而支護(hù)措施正是起到支撐和調(diào)整應(yīng)力的作用。但是，對(duì)于不同形狀及尺寸的巷道斷面來說，其地質(zhì)應(yīng)力會(huì)呈現(xiàn)不同的分布形式，這就要求巷道斷面具有相對(duì)規(guī)則的形狀，還要在掘進(jìn)中加以控制，進(jìn)而有效的分散巷道巖層應(yīng)力，提高圍巖支護(hù)的整體效果。

4巷道錨桿支護(hù)技術(shù)分析

在煤礦巷道工程中，最為常用的仍是錨桿支護(hù)技術(shù)，其主要起保護(hù)巷道圍巖的作用，并且可有效控制圍巖裂縫或破碎問題。利用錨桿支護(hù)，能夠保證巷道圍巖的完整狀態(tài)，提高巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。不僅如此，錨桿支護(hù)還能較好的改變地質(zhì)應(yīng)力的分布情況，避免因應(yīng)力集中而破壞圍巖結(jié)構(gòu)。錨桿支護(hù)技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)如下：

4.1在軟巖回采巷道中應(yīng)用

當(dāng)錨桿支護(hù)用于軟巖回采巷道時(shí)，需要采取必要的支撐強(qiáng)化措施，具體包括支護(hù)網(wǎng)、錨梁支護(hù)、噴層等手段，特別是對(duì)于巷道薄弱圍巖部位，應(yīng)當(dāng)提供足夠的支撐約束力，更好的保護(hù)巷道圍巖，還能夠限制其圍巖破碎區(qū)的蔓延。若巷道支護(hù)條件復(fù)雜，有必要采取二次支護(hù)，提高整體支護(hù)強(qiáng)度，而支護(hù)網(wǎng)、噴層等柔性防護(hù)措施的應(yīng)用，能夠在巷道圍巖破裂、變形等危機(jī)狀況下，對(duì)其破壞能量釋放起到緩沖作用。

4.2配套使用相應(yīng)錨桿支護(hù)體系

想要保證巷道整體支護(hù)效果，通常要求配套使用錨桿支護(hù)體系，特別是對(duì)于螺母的使用，要保證其達(dá)到質(zhì)量及精度標(biāo)準(zhǔn)，常規(guī)普通螺母已不再適應(yīng)，所用螺母要符合錨桿專用的要求，進(jìn)而提高錨桿支護(hù)體系整體抗壓性能。

4.3對(duì)錨桿托板予以加厚

為充分保障巷道安全，以免因錨桿托板變形問題而降低其防護(hù)效果，需要在巷道支護(hù)工程中，適當(dāng)?shù)膶?duì)托板予以加厚，增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使托板達(dá)到更高的承壓能力。

4.4加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測

由于巷道的掘進(jìn)及使用是長期的過程，在錨桿支護(hù)體系中容易出現(xiàn)問題，需要對(duì)錨桿支護(hù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，借助于先進(jìn)檢測手段，及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)錨桿支護(hù)薄弱點(diǎn)，更好的保障巷道支護(hù)的安全性。

5結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于煤礦來說，要想實(shí)現(xiàn)安全高效開采，就要對(duì)巷道掘進(jìn)安全性加以重視，合理應(yīng)用巷道支護(hù)技術(shù)，提高巷道圍巖整體性和安全性。要切實(shí)掌握巷道掘進(jìn)施工的方法，并對(duì)錨固支護(hù)技術(shù)有充分認(rèn)識(shí)，為巷道內(nèi)煤礦開采及運(yùn)輸提供安全保障。

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作者：陳彥宏 單位：陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司五礦生產(chǎn)技術(shù)部