煤礦井下掘進技術及其推廣應用思考

周小銅

摘 要：井下采煤主要是以井下掘進技術作為基礎的工作，在煤礦井下進行掘進需要使用多種掘進技術，它們能夠為掘進提供安全保障。但是，井下采煤始終是一個危險工種，一旦發生礦難事故，死傷非常嚴重。我國近幾年的礦難事故明顯減少，但是還是要不斷完善井下采煤管理模式，注意生產安全。結合我國采煤現狀，對煤礦井下掘進技術及其推廣應用等進行系統的分析。

關鍵詞：煤礦工程；井下掘進技術；錨桿支護；聯合支護

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.142

煤礦井下掘進非常復雜，涉及的領域非常廣，在實際作業中很有可能出現問題，因為它的不定因素非常多。要想保證煤礦生產能夠正常、穩定地進行，一定要采取科學的方式進行掘進，建立起完善的組織管理部門，切實保證煤礦生產作業的效率、質量與安全。

1 煤巷綜合掘進技術

煤巷綜合掘進技術主要指的是在煤礦井下巷道進行掘進的時候，綜合利用各類機械化設備進行掘進的一種方式。采用的設備主要是懸臂式掘進機、伸縮帶式煤礦運輸機、錨桿鉆機等。目前，利用煤巷綜合掘進技術進行井下掘進的特點為：①在設計掘進機械的時候，需要設定相應的要求，尤其是機械結構方面，需要保證結構的緊湊性，保證設計的合理性；②掘進機在工作的時候，需要保證其穩定性，最大程度上保持低重心、低機身，而且在井下掘進時，周圍的環境非常惡劣，需要設備本身的質量過硬，要求其具備良好的穩定性、可靠性，通過安裝自動檢測裝置，使其具備自我檢測能力。

2 大斷面煤巷掘進機掘進技術

利用大斷面掘進機進行井下掘進，在現代煤礦采掘工作中較為廣泛，它集中了采煤、落煤、運輸等功能，而且還能保證截割寬度的標準性。我國現在采用的方式主要是單機引入與配套設備引入，這兩種方式具有良好的適應性與效率性，一些大中型煤礦企業較為中意。依照掘進機在掘進時使用的運輸方法進行分類，可分為：①間斷運輸。需要配備的設備是連續采煤機、運輸機和破碎機等，它的運輸特點在于要靈活運用相關的設備將這一段的運輸終點轉移到下一段，成為運輸起點；②連續運輸。顧名思義，該方式就是可以連續運輸煤炭，具有較好的完整性與連續性，可以在整個運輸過程中實現自動化控制、自動化運輸。

我國目前采用的大都是連續運輸的方式進行煤礦掘進，此方式的工作原理為：在大斷面煤巷掘進時，可以讓連續采煤機和錨桿鉆車實現交叉換位，而且在掘進循環時，還能讓連續采煤機在運輸的巷道中不斷掘進，讓錨桿鉆車在同一時間進行錨桿支護。當連續采煤機已經完成了自身的掘進任務時，可以自動同錨桿鉆車進行位置交換，之后完成接下來的循環作業。此掘進方式可以保證掘進的高效性與快速性，滿足相關的要求，而且還能切實保證井下掘進的質量，相對懸臂式掘進來說具有更大的優勢。但是，大斷面連續掘進也有相應的缺點，那就是它無法進行單巷掘進，而且它對于煤巷掘進來說會受到空間條件的限制。

3 錨桿支護技術

錨桿支護就是利用金屬等物件制成用于支護的桿柱，將桿柱打入到地表巖體上預先已經鉆好的空洞當中，利用桿柱的頭部或者自身的特殊性將圍巖以及穩定巖體有機地結合在一起，從而出現懸吊效果、補強效果，實現錨桿支護的目的。它涉及的理論主要是懸吊、組合拱、減跨、水平應力等理論，其中的懸吊理論是錨桿支護當中最早出現的理論之一。

錨桿支護主要是利用圍巖內部植入的錨桿來改變圍巖自身的狀態，從而在巷道的周圍形成巖石帶，此巖石帶非常堅固與穩定。利用錨桿和圍巖產生的作用力能夠讓巷道更加穩定，在煤礦掘進中，這是一種較為常見的主動式支護方式，也是井下掘進最主要、最具使用價值的技術，它可以保證煤礦采掘時的安全。

同時，錨桿支護的施工非常簡單，機械化操作，具有效率高、速度快等特點，但是，錨桿支護無法真正地將圍巖封閉，更無法阻止圍巖風化，在施工時，也很有可能避免不了出現裂縫巖石剝落現象。

4 聯合支護技術

通常來講，聯合支護就是指在井下掘進時，需要采用兩種或者更多的支護方式，共同對圍巖進行穩定的一種綜合性支護手段。單一支護的方式主要包含錨桿支護、混凝土支護、砌碹支護和棚架式支護等。如果在正常的施工過程中將這幾種方式通過科學的疊加，有機地結合在一起，就能夠形成聯合支護。在聯合支護中，大家常見的幾種形式有：①錨噴支護。就是將錨桿同混凝土土支護有機結合在一起，這種支護的方式安全可靠，成本較低，在礦井下進行掘進可以采用此方式，尤其是在易垮塌的巷道中，應用更為頻繁。②錨網支護。就是有機結合錨桿和金屬網，金屬網就是使用鐵絲制成網片，并利用托板將其穩穩地固定在事先準備好的錨桿的端頭處。該方式的主要作用是防止小塊巖石在松動的情況下掉落，常用在一些圍巖不夠穩定、跨度較小的煤礦巷道中。③錨噴網支護。這是一種綜合性的支護方式，是錨桿與混凝土加上金屬網共同進行支護。金屬網可以有效提高混凝土的整體特性，讓混凝土產生的應力可以均勻地分布在各個角落，從而防止出現噴層開裂的現象，增強噴層本身的抗壓力、抗拉力。

噴層主要就是把金屬網全部都覆蓋上，但是這種方式有環境限制，需要在巖層破碎、圍巖不穩定、跨度過大的礦井巷道中進行，這樣才能真正地發揮出它的效用，提高生產的安全性，盡可能防止意外的出現。

5 結束語

本文對我國煤礦井下掘進技術及其推廣應用進行了系統的分析。目前，我國的能源消耗量不斷增大，尤其是煤礦，為了后代的生存發展，我國提出了可持續發展理論。煤炭是一種不可再生的資源，其開采關系著國家的發展，因此在采煤的過程中，要保證每一個環節的安全性，實現安全生產、節約生產、可持續化生產。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕