煤礦采礦工程巷道掘進支護技術(shù)應(yīng)用

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摘要：我國煤礦資源在經(jīng)由多年的開發(fā)以后，淺層資源逐步被開發(fā)，而更多的煤礦資源集中在深層，在煤礦生產(chǎn)規(guī)模日益擴大的過程中，隨著開采條件的日益復(fù)雜與惡劣，人們對巷道掘進與支護技術(shù)提出了更高的要求，必須要在保障煤礦安全開發(fā)的過程中，選擇最佳的掘進與支護技術(shù)，提高煤礦資源開發(fā)的整體效率，為煤礦企業(yè)贏得更大的發(fā)展契機?；诖?，分析了煤礦采礦工程中巷道掘進與支護技術(shù)的具體應(yīng)用，有利于為煤礦資源開發(fā)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦工程；巷道掘進；支護技術(shù)；應(yīng)用

1.巷道掘進與支護技術(shù)應(yīng)用的重要性

在煤礦資源的開發(fā)過程中，由于很多煤礦資源處于地下復(fù)雜的環(huán)境條件下，在開采過程中存在著諸多的不確定性風險，為保障煤礦資源的順利開發(fā)，煤礦企業(yè)需要在作業(yè)之前進行詳細的開采流程制定，進而在此基礎(chǔ)上保障開發(fā)工作的順利進行，保障開發(fā)的安全性。地下開采作業(yè)中，采礦人員必須要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，結(jié)合煤礦的分布條件，做好施工地下的場地支撐，進而為資源開采創(chuàng)造相對安全的環(huán)境條件，使得在整個的煤礦資源開發(fā)過程中，相關(guān)人員能夠及時將煤炭開發(fā)出來的煤炭運送出去，而在此過程中，對于支架保護方法的要求相對較高。巷道掘進與支護技術(shù)的應(yīng)用是為了保障煤炭資源的高效開發(fā)，通過這些技術(shù)的科學應(yīng)用，能夠使得開采作業(yè)穩(wěn)步進行，并結(jié)合實際的工期要求，保障作業(yè)的安全性、高效性。煤礦所處的地下環(huán)境相對復(fù)雜，在資源開發(fā)過程中常常會存在諸多的限制，極易誘發(fā)現(xiàn)場塌方等安全事故，只有保障了掘進與支護技術(shù)的科學應(yīng)用，才能夠從根本上預(yù)防各類事故的出現(xiàn)，為開采作業(yè)創(chuàng)造相對安全的井下環(huán)境。

2.煤礦采礦工程中巷道掘進與支護技術(shù)的要點

（1）做好地質(zhì)勘探工作。在煤礦資源的開發(fā)過程中，為保障資源的順利開發(fā)，提高作業(yè)的安全性，必須要注重巷道掘進與支護技術(shù)的科學應(yīng)用。而技術(shù)應(yīng)用的前提就是有關(guān)人員需要切實做好煤礦采礦工程現(xiàn)場的地質(zhì)勘探工作，只有在掌握了工程現(xiàn)場的地質(zhì)條件以后，方可在多種的掘進與支護技術(shù)中選擇最符合現(xiàn)場地質(zhì)條件的技術(shù)，以保障技術(shù)的科學應(yīng)用。因此，無論是任何的煤礦采礦工程，在實際的開采作用中，都需要切實做好煤礦相應(yīng)的地質(zhì)勘探工作，應(yīng)用科學的勘測技術(shù)，保障工程現(xiàn)場地質(zhì)勘探資料的完整性與準確性，使得整個的開采作業(yè)能夠順利進行，煤礦采礦工程的地質(zhì)勘探過程中，可以充分應(yīng)用三維地震勘探方式。（2）綜合機械化掘進。煤礦的開采作業(yè)中，巷道掘進與支護作為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實際的施工作業(yè)中，往往需借助于專業(yè)的機械設(shè)備來完成。掘進機械的選擇與應(yīng)用在很多時候會對開采作業(yè)起到關(guān)鍵性的作用?，F(xiàn)階段，隨著技術(shù)的進步，掘進機械也日益進步，且不同的掘進機械適用于不同的條件，在煤礦采礦工程中，采礦企業(yè)需結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，來進行掘進技術(shù)、掘進設(shè)備的選擇，如綜合技術(shù)掘進、半煤半巖石技術(shù)掘進、全煤巖技術(shù)掘進等都是應(yīng)用較多的技術(shù)，而掘進設(shè)備上，可以選用懸掛式掘進機、轉(zhuǎn)換機與電鉆機械等的配合來完成?？傊旱V采礦工程中，相關(guān)人員必須要結(jié)合采礦工程的具體情況，選擇掘進技術(shù)與設(shè)備。（3）瓦斯的排放在煤礦采礦工程中，瓦斯?jié)舛瘸^了正常的限值將會使得采礦工程面臨較大的安全威脅，因此，在掘進與支護技術(shù)的應(yīng)用過程中，同樣需要注重瓦斯的抽放，將礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛瓤刂圃诤侠淼姆秶鷥?nèi)。在煤礦掘進作業(yè)開始之前，專業(yè)人員必須要詳細了解煤礦通道內(nèi)是否存在瓦斯，是否需要進行瓦斯的抽取，如果抽取方式應(yīng)用不合理，或者抽放不徹底，都會在后續(xù)的采礦工程中出現(xiàn)較大的安全事故。（4）做好通風防塵工作巷道掘進的過程中，往往會伴隨著大量的粉末，甚至會出現(xiàn)一些有害氣體，比如二氧化碳，這種情況下，必須要及時對這些有害氣體、粉末進行處理，一旦處理不及時，可能會對采礦作業(yè)人員的身體健康產(chǎn)生嚴重的威脅。通常條件下，針對這種方式最為有效的處理就是進行通風防塵，在井下相應(yīng)的位置進行排風裝置的設(shè)置，在排風裝置的安裝過程中，主要包含了設(shè)備通風與自然風，在安裝的過程中需妥善處理好二者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，使得進入礦井內(nèi)的風量能夠滿足實際的需求，創(chuàng)造更為安全、穩(wěn)定的井下作業(yè)環(huán)境。在一些礦井作業(yè)中，還可以利用吸塵機來進行粉塵的處理，以降低井下通道內(nèi)粉塵的含量。

3.煤礦巷道掘進和支護技術(shù)的應(yīng)用

(1)綜合機械化掘進技術(shù)在煤巷中的應(yīng)用煤礦巷道掘進作業(yè)中，綜合機械化掘進技術(shù)的應(yīng)用極其廣泛，而在這一技術(shù)的應(yīng)用過程中，大多數(shù)的煤礦企業(yè)都會選用懸臂式掘進機作為主要的機械設(shè)備。在具體的應(yīng)用過程中，此機械設(shè)備還會與轉(zhuǎn)載機、錨桿鉆機等充分配合。如果在綜合機械化掘進技術(shù)的應(yīng)用過程中，所選用的掘進機械性能越好，就越能夠保障掘進的效率。因此，現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)過程中懸臂式掘進機的充分應(yīng)用，在一定程度上保障了較高的作業(yè)效率，有效實現(xiàn)了資源的合理應(yīng)用。(2)連續(xù)采煤機掘進技術(shù)在大斷面煤巷的應(yīng)用一些煤礦的開采作業(yè)中，有時會遇到大斷面煤巷的情況，這種煤巷的作業(yè)環(huán)境相對特殊，在挖掘作業(yè)中，連續(xù)采煤機更為適用，在具體的應(yīng)用過程中，相關(guān)人員需結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，來對相應(yīng)的流程加以優(yōu)化，使得掘進作業(yè)更為安全與高效。連續(xù)采煤機與其他的設(shè)備有所不同，其本身的截割寬度較大，在作業(yè)時可以實現(xiàn)集煤、裝運與運走的集成，工序更為簡單，有效避免了大斷面對掘進工作的不利影響。大斷面煤巷環(huán)境下如果采用的是連續(xù)采煤機來進行掘進，一般需分上下兩層來進行，這種分層掘進的方式對工藝流程實現(xiàn)了優(yōu)化，利用畫弧的方式能夠確定大圓半徑，保障成型效果。(3)錨注支護技術(shù)在軟巖動壓巷道的應(yīng)用軟巖動壓巷道作業(yè)更為復(fù)雜，為保障掘進與支護工作的順利推進，采礦作業(yè)人員需在實際的工作過程中，以錨桿支護技術(shù)為基礎(chǔ)，利用注漿鞏固技術(shù)，形成錨注支護技術(shù)，這一技術(shù)是傳統(tǒng)技術(shù)上的創(chuàng)新，能夠充分發(fā)揮錨固技術(shù)與注漿技術(shù)的優(yōu)勢，利用注漿的方式來改善軟巖的性能，從而使得軟巖的強度有所提升。在煤礦采掘作業(yè)中，如果面臨的是軟巖的作業(yè)環(huán)境，通過錨注支護技術(shù)，能夠大大減少軟巖破碎的發(fā)生，提高巖壁的穩(wěn)定性，進而使得整個的采礦作業(yè)更為安全。(4)全螺紋錨桿支護技術(shù)的應(yīng)用全螺紋錨桿是全螺紋錨桿支護技術(shù)的關(guān)鍵，這種錨桿的性能相對特殊，可以有效避免傳統(tǒng)錨桿支護技術(shù)下存在的各種問題。與普通的錨桿相比，全螺紋錨桿的應(yīng)用過程中省去了對螺紋的二次加工與緊固環(huán)節(jié)。在具體的應(yīng)用過程中，也就保障了錨桿強度的均勻分布，全螺紋錨桿技術(shù)的具體應(yīng)用過程中，基本上不存在側(cè)壓力集中所引發(fā)的薄弱截面斷裂情況。此外，全螺紋錨桿的生產(chǎn)成本較低，可以被廣泛地應(yīng)用于各類巷道中，應(yīng)用不僅實現(xiàn)了巷道支護成本的控制，還使得巷道支護工序大大減少，保障了巷道支護質(zhì)量。(5)沿空留巷技術(shù)在巷道的應(yīng)用以某煤礦采礦工程為例，主采煤層為單一高瓦斯突出煤層，采礦作業(yè)區(qū)域內(nèi)的防突難度相對較高，在巷道掘進的過程中，安全性難以保障，且掘進速度相對較慢，整體的掘進成本相對較高?，F(xiàn)有工作面接替順序為跳采，這種情況下，可能會造成孤島工作面的形成，突出煤層中的孤島工作面掘進、回采過程中煤與瓦斯突出的現(xiàn)象會導(dǎo)致嚴重的安全威脅，再加上采深較大，開采事故發(fā)生的概率相對較高。從此煤層分布的實際情況來看，大埋深突出煤層巷道、采掘接替緊張是造成掘進、支護技術(shù)難度較大的直接原因，而在此開采條件下，利用沿空留巷技術(shù)能夠有效解決此類問題。綜合分析此采礦工程現(xiàn)場的實際情況，在沿空留巷技術(shù)的應(yīng)用過程中，充填留2106機巷，充填流程主要包含了矸石破碎、矸石倉、皮帶運輸、螺旋輸送機加膠結(jié)料、混合攪拌、上充填運輸機、矸石充填、矸石擠壓強化、移架、下一循環(huán)充填。而巷道支護主要包含了超前較強支護、巷內(nèi)加強支護、巷道整修。在留巷整修施工環(huán)節(jié)，有關(guān)人員需從工作面切眼處開始留巷，將此作為下一個工作面的風巷。整修工作中，沿空巷道的整修作業(yè)一般在工作面120m后的位置處，但是其具體的距離需根據(jù)現(xiàn)場礦壓觀測的結(jié)果來決定。巷道整修時，由于巷道內(nèi)有輸送充填料的吊掛式皮帶，可以直接將矸石裝入皮帶運送到輸充填地點來完成充填作業(yè)，在整修結(jié)束以后進行軌道的鋪設(shè)。

4.結(jié)束語

近年來，各個煤礦采礦工程的實施過程中，對于掘進與支護技術(shù)都提出了更高的要求，為了保障采礦作業(yè)的高效進行，避免采礦工程實施中各種不利因素的影響，相關(guān)人員在實際的工作過程中，需結(jié)合現(xiàn)場的環(huán)境條件，選擇恰當?shù)木蜻M與支護技術(shù)，還需要不斷地加強使用現(xiàn)代科學技術(shù)，提高采礦作業(yè)的整體效益。

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作者：陸偉田 單位：陽泉煤業(yè)集團長溝煤礦有限責任公司