煤礦巷道快速掘進及高效支護技術探討

牛志朝 胡丙余

摘要：隨著煤礦開采技術的發展，工作面的推進速度越來越快，這就需要準備大量工作面。然而，巷道開挖影響工作面的準備并且難以加速，這導致采掘接替緊張問題存在于大多數礦井中。解決快速巷道掘進的問題有助于提高礦山產量，但真正的挑戰是巨大的。在這一階段，盡管許多礦山使用全機械挖掘機進行隧道掘進，但是掘進速度非常高，但是由于隧道支護的原因，必須降低掘進速度。因此，地面支護技術已成為限制巷道快速開挖的關鍵因素。這對研究快速巷道掘進和支護煤礦技術具有十分重要的現實意義。

關鍵詞：煤礦巷道;快速掘進;高效支護技術

1 煤礦快速開挖的支護方法

1.1 錨噴式支護

可伸縮支架由相對特殊的金屬制成，其負載能力取決于許多因素，例如連接器的工作狀況以及支架的整體設計會對它產生一定的影響。值得注意的是，在開發過程中測量了此支架可以承受的強度。因此，在使用這種類型的支架時，有必要準確地評估其可以承受的范圍并注意該支架可能變形問題。在正常情況下，可伸縮支架的極限承載力會超過其實際承載力，此限制可能具有一定的安全風險。因此，在使用該支架時，技術人員應始終注意其狀況，最好不要超過其實際承受的強度。

1.2 使用預留柱進行支護

可以說，使用預留柱來進行支護是一種相對傳統的支護方式，并且有一定的操作經驗。預留的立柱支護意味著在頂部和底部之間會有一定的寬度間隙，這種方法有效地降低了整個區域產生的壓力，并且可以在一定程度上降低壓力減少帶來的荷載。盡管此方法的原理很簡單，但它可以有效地支護頂板，由于該方法非常昂貴且難以維護，因此正在尋找其他替代方法。

2 快速開挖中影響頂板穩定性的因素分析

2.1 施工巷道的地理位置

地質條件是影響巷道穩定性的重要因素之一，會給巷道支護工程的施工帶來困難。圍巖是快速掘進巷道的重要影響因素，它們的存在可以為巷道起到很好的支護作用。由于在快速巷道開挖過程中增加的施工強度，可能導致巷道錯位，并會影響整個巷道改變和標準位置對施工安全構成威脅。如果巷道的位置靠近水源的位置，則可能導致巷道的松弛和軟化，這可能對巷道的穩定性產生很大的影響并導致倒塌。快速掘進過程中使用的大量機械設備，振動和壓力會影響隧道支護的狀況，并給整個施工現場帶來安全隱患。

2.2 影響因素分析

2.2.1 巷道環境

由于頂板的整個支護過程都是在地下進行的，因此工作人員所使用的相應設備的安裝也在地下進行，也就是說，地下環境對整個巷道的支護有非常重要的影響。當地下環境較好時，各個人員的支護環境比較理想，可以相應減少支架的數量，從而可以降低經濟成本，提高生產效率。但是，在地下環境惡劣的情況下，相關工作人員應根據實際情況，合理增加支護數量，在保證安全的前提下，選擇進行適當的生產效率。

2.2.2 掘進工藝的因素

目前，鉆爆法主要用于煤礦巷道的建設中，無論是爆破還是主要施工過程，都會有許多無法控制的因素影響施工質量以及施工的順序和技術。一些施工程序也是影響支架安全性的重要因素。在許多情況下，它們還會對支護結構造成某些障礙，并威脅到巷道的安全，因此，有必要加強控制。

3 改善煤礦巷道支護技術的措施

3.1 改善快速開挖施工技術的準備

當支護巷道進行到的頂板時，必須根據地下的地質結構和巷道的圍巖的力學特性選擇合適的支護方法。特別是，必須做好關鍵工作區域中的安全工作準備，并且必須使用先進的安全監控技術來確保整個工作區域的安全。設計和施工技術必須無懈可擊，避免在快速開挖過程中頂板支架的結構出現缺陷，改進并弄清頂板支架的材料，尺寸和支護方法，并且挖掘相關工作人員必須進行技術封底工作，以確保其符合挖掘煤礦巷道的要求。

3.2 完善控制管理機制

隧道支護的工程線是一個復雜的系統，為確保其穩定運行，有必要建立科學的控制管理系統。為此，為確保輔助工程線的穩定運行，建立了一套完整的隧道集成系統和控制機制，以確保系統運行的標準化和規范化。盡管在挖掘和支護過程中創建了適當的機制，但在實施過程中仍然存在一些缺陷，從而導致許多問題。因此，綜合系統應完善內部線路監測機制，在滿足用電方需求的基礎上確定重點項目方向，并運用科學的監測技術實時監測線路性能，以確保項目工作運行不間斷。此外，需要加強在線監視，并應定期進行定期檢查和不定期檢查，以發現隱患并立即解決，以免發生重大事故。加強從業人員培訓，提高從業人員專業水平，科學劃分從業人員檢查區域。制定合理的獎懲機制，調動員工的積極性，增強責任感，確保隧道工程的穩定運行，保持工程線的正常運行。由于煤礦的相關工作是當前發展形勢下的高風險工作之一，因此，煤礦應對隧道技術的安全性進行更深入的研究，以確保煤礦隧道技術的安全性和效率。

3.4 挖掘項目經理的整體素質

首先，組織有關知識的培訓，鼓勵管理人員，明確其職責和權限，并充分發揮其潛力。其次，提高培訓效果，及時了解和理解結合企業實際，掌握新技術，新材料，新設備，在隧道施工中應用新技術，新材料，提高隧道工程的質量。工程質量能滿足人們的需求，避免操作失誤，并保證線路的安全性和穩定性。

4 結論

通過對煤礦設備掘進技術的深入研究，我們可以了解到，如果要在煤礦掘進過程中全面應用該技術，就必須依靠多種設備的組合，包括鉆探設備，巷道攤鋪設備和煤礦采礦設備及支護配件。這些設備的有機結合不僅可以有效地提高挖掘效率，而且還可以保護人員安全。在采煤過程中，傳統的采煤設備只是連續開采，沒有一定要求提高掘進效率，這導致了采煤設備效率低下的現狀。因此，在先進的應用技術出現之后，我們必須有效地利用它們，從而促進我國機械化掘進技術的發展。

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作者簡介：牛志朝，1991年5月，男，漢族，河南舞陽人。2015年7月畢業于新疆大學，采礦工程專業，本科學歷。助理工程師職稱;現在庫車市阿格鄉天山礦業有限責任公司安監部負責采煤工作。

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