煤礦采礦工程巷道掘進和支護技術的應用分析

劉躍松

摘 要：在我國社會飛速發展階段，大大提高了國民經濟發展水平，并增加了對能源資源的需求量。煤炭作為我國應用最為廣泛的能源資源之一， 對于我國社會生產生活以及經濟發展有著重要的作用。在煤礦的生產開采工作中，要按照要求做好巷道掘進與支護工作，這樣既可以確保煤礦開采工作的順利進行，而且還可以提高煤礦生產開采工作的安全性和可靠性。

關鍵詞：煤礦采礦工程;巷道掘進;支護技術;應用

1 采礦工程巷道掘進與支護概述

通常情況下，在煤礦采礦工程掘進與支護過程中，將會直接決定著其支護水平與質量。當前我國煤礦煤炭開采過程中，斜眼掏槽與直眼掏槽是比較常見的兩種掘進技術。直眼掏槽與斜眼掏槽兩種方式適用的開采情況不同，在實際的煤礦開采中需要根據客觀條件合理進行選擇。斜眼掏槽技術在軟巖夾層中得到了廣泛應用，在該過程中由于受到土質制約，還需要輔助其他技術支持，從而提高應用的效果水平。在巷道掘進過程中，相關單位要合理選擇采礦工程巷道掘進與支護技術，并輔以相關采礦設備機械，以此來形成科學的采礦工程體系，確保煤礦開采巷道掘進工作進行的流暢性，使煤炭采礦工程競爭力得到有效提升。在巷道掘進工作結束后， 才會開展支護工作，其不僅可以實現對煤礦巷道周圍地質的有效保護，而且還可以確保巷道的平穩性和均勻性。在巷道支護工作中，預留煤柱是比較關鍵的組成部分，其能夠達到預期的支撐效果，且能夠保障掘進巷道的安全性。因此，相關施工人員需要保證預留煤柱的穩定性以及質量水平， 并對預留煤柱進行加固，做好規劃與參數的調整調節，使預留煤柱能夠適應巷道掘進情況。

在實際的巷道掘進與支護工作中，有著較多的影響因素，這些影響因素會從多個方面對掘進工作與支護工作造成影響與干擾。具體而言，主要存在著三個方面的影響因素，分別為巷道圍巖強度因素、地質環境因素以及地應力因素。圍巖的強度直接影響著巷道的穩定性和可靠性，因此相關施工人員需要對圍巖的強度進行勘測，保證采礦巷道能夠安全支撐，保證工作人員能夠安全通行。在應用錨桿技術的情況下，圍巖強度能夠獲得一定的提高，從而進一步提高巷道支撐效果。地質應力的荷載能力是圍巖強度勘測工作中的重點內容，地質應力荷載能力的強弱影響著頂板的位移， 地質應力增強，荷載能力提高，就會使頂板位移降低，提高其支撐能力。在實際的開采過程中，需要全面而詳細地了解圍巖情況，從而提高圍巖強度，提高支護的安全性和有效性。地質環境在煤礦開采過程中影響著巷道掘進的速度，由于地下環境地質條件復雜多變，會出現軟巖、硬巖、斷層、褶皺等不同問題情況，加大巷道掘進的施工難度的同時增加工程的危險性，增加安全隱患。此時，在巷道掘進工作中，施工人員要綜合勘測地表與地下地質情況，結合礦區整體情況，因地制宜采用對應舉措進行掘進工作。地應力因素影響著煤礦開采工程的安全性，當地應力增大時，就會導致巖體位移增加，致使支護工具出現形變問題，增加工程的危險性。因此需要做好地質勘查工作，保證采礦工程能夠順利進行。具體的巷道掘進與支護工作影響因素。

2 采礦工程專業巷道掘進和支護技術中的影響因素

2.1 巷道圍巖抗壓強度要素

巷道是否平穩受圍巖的抗壓強度影響，技術專業工作人員必須對圍巖抗壓強度開展勘察，確保巷道能夠具有安全性支撐點，使工作員安全地行駛。錨桿技術下，圍巖抗壓強度得到提升，就可以進一步加強巷道支撐點。地質環境地應力的載荷工作能力是圍巖勘測工作的關鍵，載荷工作能力的高低與現澆板偏移的狀況相關，載荷工作能力強，地質環境地應力提高，會使現澆板偏移減少，支撐點力量有所增強。

2.2 環境條件

環境條件在采掘過程中關乎巷道掘進的速率，地底自然環境紛繁復雜，環境條件中會發生軟巖、硬巖、斷塊、皺褶和儲水等狀況，這種狀況都會增加工程施工的難度系數，使得巷道掘進和支護工作更難開展，還會繼續提升工程項目的危險因素，增加安全風險，也非常容易發生瓦斯爆炸，洪水泛濫成災這類狀況。因此，必須在專業的施工隊伍進行巷道掘進以前，就對土層和地底的自然環境開展勘察，整合全部礦山的具體情況， 量體裁衣，進行合適的科學研究的采用和應對措施開展掘進。

3 煤礦巷道掘進技術應用要點

3.1 做好地質勘察工作

在煤礦巷道掘進施工之前，技術人員必須對地質構造和周圍環境進行詳細勘察，并且能夠對在掘進過程中的所有不利因素了然于胸，同時采取有效措施進行預防與處理，最大程度的提高掘進效率與掘進安全性。例如，煤礦企業可以采用三維地震綜合勘探技術，為掘進方案和掘進技術的選擇提供詳細的數據參考。

3.2 做好瓦斯排放工作

在煤炭采礦工程巷道掘進施工時，工作人員不僅要對支護技術與支護方案進行深入考慮，同時也要對掘進環境進行全面分析。因為在煤礦巷道的掘進過程中，不可避免的會產生瓦斯氣體，一旦瓦斯濃度超限極易引發爆炸事故，要求技術人員必須采取科學方式做好瓦斯排放工作，并對巷道中的瓦斯含量進行動態監測，確保掘進環境安全。

3.3 做好通風防塵工作

在煤礦巷道掘進過程中，巷道中會漂浮著大量的煙塵粉末，為了確保掘進工作的順利進行，切實保障掘進工作者的人身安全，要求工作人員必須精準計算巷道中的最大通風量，科學設計通風系統，確保巷道內部風壓符合施工要求。同時能夠利用通風機盡可能多的排除有害氣體和灰塵，確保巷道內溫度和濕度適宜。

4 常見的煤炭采礦工程巷道支護技術

4.1 錨索支護技術

如果在煤礦巷道掘進過程中存在軟巖情況，因為軟巖結構的穩定性較差并且極易發生形變，因此必須需要采取有效的支護措施對巷道結構進行支護。錨索支護技術能夠有效應對軟巖結構，能夠提高軟巖結構的整體穩定性和可靠性。

4.2 錨桿支護和錨注支護技術

軟巖是一種十分常見的圍巖類型，為了最大程度提高巷道支護效果， 工作人員就可以利用強度較高的錨桿，并對錨桿施加一定的預應力，以此來提高圍巖的承載性能，降低圍巖的剪切變形。錨桿支護技術是現如今最為常見的巷道支護技術，不僅成本較低同時應用簡單，能夠結合圍巖形變量適當調整支護強度。但是在高應力的制約下，并非所有的錨桿支護都能呈現出主動的支護效果。錨注支護方式則主要采用灌漿的方法來提高圍巖的荷載力，同時也可有效提高圍巖抵御地下水侵害的能力。

4.3 U型鋼支護技術

巷道在掘進過程中很容易在高應力的作用下發生變化，通過加裝金屬支架可有效降低應力對巷道的影響。U型鋼支護技術在應用過程中對金屬支架的伸縮性有著極高要求，一旦圍巖發生變形可迅速起到支護效果，但是卻無法在圍巖變形前進行提前支護。

綜上所述，為了實現煤炭的高效安全開采，要求煤礦企業的工作人員必須對巷道的掘進技術和支護技術進行深入研究，促進技術的最大應用。掘進巷道的安全不僅是實現煤炭安全開采和運輸的前提，同時也是煤炭開采人員生命安全的最直接保障，所以為了推進我國煤炭行業的長遠發展， 就必須要求技術人員對現有的掘進技術和支護技術進行創新與完善，為安全生產奠定技術基礎。

參考文獻：

[1] 蔣力帥.工程巖體劣化與大采高沿空巷道圍巖控制原理研究[D].北京：中國礦業大學，2016.

[2] 丁國峰.沿空動壓巷道圍巖穩定性分析及非均勻支護技術研究[D].北京：中國礦業大學，2014.

[3] 李亞鐵.論采礦工程巷道掘進和支護應用[J].中國石油和化工標準與質量，2021，41（01）：114-116.

1159501705249