煤礦采礦工程巷道掘進和支護技術的應用分析

趙壽

摘 要：在煤礦開采過程中，巷道掘進和支護技術非常重要，是保證煤礦開采安全、穩定、高效的重要因素。隨著現代煤礦開采的發展，巷道掘進和支護技術也得以不斷進步創新，并被廣泛應用在巷道掘進和支護工作中，對保障開采安全、提高采礦效率做出了巨大貢獻。本文簡單介紹煤礦開采過程中的巷道掘進和支護技術，分析其對煤礦采礦工程的重要意義，并就巷道掘進和支護技術的實際應用展開探討。

關鍵詞：煤礦巷道；掘進技術；支護技術；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.088

煤礦巷道是開采過程中的重要開采及運輸通道，同時也是保證煤礦開采安全及高效的關鍵。一旦煤礦巷道出現問題，那么會對整個煤礦開采作業造成嚴重影響，輕則影響開采作業的正常進行，造成經濟損失；重則危及作業人員人身安全，造成安全事故。因此，加強對煤礦巷道掘進和支護技術的研究及應用很有必要。

1 煤礦巷道掘進和支護技術

在開采煤礦之前，需要開鑿一定數量的巷道來抵達煤層，同時為煤礦運輸提供穩定的運輸通道。煤礦巷道掘進和支護技術，就是針對煤礦巷道的挖掘和支護提供支持的技術。一般來說，其分為掘進和支護兩個部分。

1.1 煤礦巷道掘進技術

掘進部分包括了對煤礦巷道的破落、裝運等工序，是挖掘煤礦巷道的基礎。就目前來說，我國主要有三種煤礦巷道挖掘技術。第一種是綜合機械化掘進技術，即通過利用各種機械化的設備來掘進，該掘進技術經過多年的發展，已經相當完善，可以廣泛應用在煤巷、半煤巖巷、全巖巷等不同巖巷的掘進工作之中。第二種是多巷掘進和交叉換位掘進技術，即利用連續采煤機、錨桿鉆車等實現多巷同時掘進或者掘進與支護同時作業。

1.2 煤礦巷道支護技術

當煤礦巷道的掘進出現圍巖不穩等影響巷道穩定和安全的問題時，需要采取相應的支護技術來支撐整個巷道，從而防止巷道圍巖遭到破壞，保障巷道的安全及穩定。就目前來說，我國煤礦巷道支護方式主要有砌碴支護、棚式支護、錨噴支護，注漿加固和復合支護等形式。而在煤礦巷道支護技術方面，由于我國煤礦巷道中軟巖占比極高，因此主要是針對軟巖巷道采取錨桿支護技術。

2 煤礦巷道掘進和支護技術對采礦工程的重要性

不管是掘進還是支護，其目的均在與保障煤礦巷道的安全與穩定，并為煤礦開采作業提供高效、穩定的運輸通道，確保開采效率的同時，防止安全事故的發生。不過，要想實現這一目的非常困難。首先，地下環境較為復雜，在掘進時必須要依靠合理的掘進技術來保障掘進效率和質量。其次，煤礦巷道中存在大量軟巖，這些軟巖會嚴重威脅巷道的穩定與安全，需要利用錨桿支護等支護技術來對巷道進行有效支護，從而防止巷道發生崩坍、破壞等問題。因此，煤礦巷道掘進和支護技術是采礦工程中必不可少的重要技術，不但可以保障煤礦巷道的安全穩定，從而確保采礦作業的正常進行。

3 煤礦巷道掘進和支護技術的應用

3.1 綜合機械化掘進技術在煤巷中的應用

煤層巷道的掘進多應用綜合機械化掘進技術。其中，懸臂式掘進機是最基礎也最重要的設備，其它設備還包括轉載機、錨桿鉆機等。在該技術下，掘進機性能越好，那么掘進工作效率就越高。很長一段時間一來，我國煤層巷道的掘進都存在掘進機性能遠超掘進需求的情況，造成嚴重浪費。為此我國自主研發了適合我國煤巷的懸臂式掘進機，在保證作業效率的同時，避免了不必要的浪費。

3.2 連續采煤機掘進技術在大斷面煤巷的應用

大斷面煤巷由于其特殊性，需要利用連續采煤機進行挖掘，同時針對其中的各個流程加以優化，從而保證掘進施工的有效性和安全性。連續采煤機本身具有極大的截割寬度，從而能夠將集煤、裝運和運走等工作合為一體，避免了常規掘進作業中的繁瑣工序，從而可以有效減少大斷面對掘進工作的影響。在大斷面煤巷中應用連續采煤機挖掘技術時，可以采取分層掘進，上下層分層作業的方法來優化施工流程，并通過畫弧的方式來找出大圓半徑，以保證巷道成型。另外，對絞車提升和碴石運輸同時進行，可以有效節省大量時間，起到提高運輸效率的作用。

3.3 錨注支護技術在軟巖動壓巷道的應用

在軟巖動壓巷道中，可以在錨桿支護的基礎上，結合注漿鞏固技術，從而形成全新的錨注支護技術。錨注支護技術將錨桿支護與注漿加固的優點結合起來，能夠通過注漿來提高軟巖的整體強度，防止軟巖出現破碎等情況。然后，錨噴支護技術使得整個巖壁更加密實，從而防止錨桿的作用力全都集中在某一個點上而導致巖壁發生破壞。

3.4 全螺紋錨桿支護技術的應用

全螺紋錨桿支護技術的關鍵在于使用了全螺紋錨桿，從而有效改善錨桿支護技術中存在的問題。全螺紋錨桿與普通錨桿的最大區別在于其不需要二次加工緊固螺紋。這樣一來，全螺紋錨桿就有效避免了普通螺桿存在的桿體各部分強度不等問題，沒有薄弱截面。那么當全螺紋錨桿在實際應用時，就不會出現因側壓力的集中應力而導致薄弱截面斷裂的情況。另外，全螺紋錨桿的生產成本較低，能夠廣泛應用在各類巷道之中，更能根據巷道實際情況進行截取，在節約了巷道支護成本的同時，簡化了巷道支護工序，提高了巷道支護質量。

3.5 沿空掘巷錨桿支護技術在深井全煤巷道的應用

深井全煤巷道由于有著采深大的特點，故而常規錨桿支護技術難以滿足其需求，無法對巷道進行有效支撐。因此，需要根據深井全煤巷道的實際情況，對錨桿支護技術進行合理優化。其中最為重要的是確定并設計錨桿的預應力，以滿足高采深下的巨大應力要求。同時，采深過大也會導致圍巖受到的錨桿力增加，從而容易出現圍巖破壞的情況，需要合理使用鋼帶、金屬網等構件來緩解圍巖受到的集中應力，防止圍巖受力過大而產生破壞。

4 結束語

相關從業人員應當積極研究巷道掘進和支護技術，并在研究和實踐中不斷對其進行完善，促進我國采礦事業的進步與發展。

參考文獻：

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