煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

陶飛翔

摘要：隨著人民生活水平的提高和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)煤炭的需求也不斷增加，但由于缺乏先進(jìn)的掘進(jìn)設(shè)備、施工技術(shù)和工藝相對(duì)落后，制約了煤礦相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在我國，為了提高工作效率，降低采礦風(fēng)險(xiǎn)，確保采礦人員的安全，應(yīng)選擇合適的掘進(jìn)線路，制定合理的掘進(jìn)工序，配備高效的掘進(jìn)設(shè)備，以有效地應(yīng)對(duì)各種因素對(duì)采煤巷道掘進(jìn)的影響，提高煤礦巷道的掘進(jìn)效率，從而提高整個(gè)煤礦開采作業(yè)的質(zhì)量和采礦效益，然后研究如何處理這些因素的負(fù)面影響。

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

1 前言

當(dāng)前，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要越來越多的煤炭能源。因此，煤炭企業(yè)必須在確保安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供足夠的能源支持。從煤礦的生產(chǎn)情況來看，煤礦的開采和生產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)的過程，因此，煤礦開采過程中的任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將對(duì)煤炭能源的開采造成不良影響，因此，本文對(duì)煤礦開采過程中的巷道掘進(jìn)和支護(hù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡單分析。

2 煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)與支護(hù)工作概述

對(duì)于煤炭采礦工程內(nèi)的支護(hù)工作而言，巷道掘進(jìn)工藝對(duì)其起到?jīng)Q定性作用。現(xiàn)階段，煤炭開采工作時(shí)所使用的掘進(jìn)技術(shù)通常都是直眼掏槽和斜眼掏槽兩種模式相互配合，這主要是由于兩種方式適用的開采情況有所區(qū)別。例如，斜眼掏槽技術(shù)比較適用于軟巖夾層，甚至在受到土質(zhì)制約的情況下還需要其他技術(shù)的輔助。而在進(jìn)行具體的采礦巷道掘進(jìn)時(shí)，需要工作單位充分融合各項(xiàng)采礦技術(shù)，并配備相應(yīng)的專業(yè)設(shè)備，從而形成一個(gè)科學(xué)、合理、完整的采礦體系，確保掘進(jìn)巷道開采的流暢性，從而提升整個(gè)煤炭采礦工程的競爭力。

支護(hù)工作通常發(fā)生在巷道掘進(jìn)完成之后，主要的作用是保護(hù)煤礦巷道周圍的地質(zhì)情況，確保其平穩(wěn)均勻。預(yù)留煤柱是整個(gè)支護(hù)工作的重心，主要起到支撐作用，而且對(duì)整個(gè)掘進(jìn)巷道都具有安全保障作用。因此，工作單位必須保證預(yù)留煤柱的穩(wěn)定性和高質(zhì)量，只有這樣才能為整個(gè)巷道施工的安全性做出保障。而在對(duì)其進(jìn)行加固時(shí)，必須提前做好規(guī)劃和參數(shù)調(diào)節(jié)，從而使預(yù)留煤柱適合當(dāng)時(shí)的巷道掘進(jìn)情況.

3 煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

3.1機(jī)械掘進(jìn)技術(shù)

為了使煤礦企業(yè)自身的開采速度有所提升，需要對(duì)大量的先進(jìn)設(shè)備引進(jìn)，這些設(shè)備不但使掘進(jìn)手段有所豐富，還能通過設(shè)備對(duì)綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)、半煤半巖巷道內(nèi)機(jī)械掘進(jìn)等技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。在對(duì)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，利用的主要設(shè)備包括：掘進(jìn)機(jī)、電鉆機(jī)以及轉(zhuǎn)換機(jī)，其中不可或缺的設(shè)備便是掘進(jìn)機(jī)，最突出的功能是裝載煤礦和運(yùn)輸煤礦、剝離煤礦與巖石、除塵除霧，將挖掘運(yùn)輸以及除塵等功能進(jìn)行結(jié)合，可借助裝備的切割臂、履帶、回轉(zhuǎn)臺(tái)等裝置實(shí)施巷道掘進(jìn)。施工人員在掘進(jìn)作業(yè)開展過程中，需要關(guān)注的問題為，使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)只可對(duì)部分?jǐn)嗝孢M(jìn)行切割，如巖石非常巨大且完整，需要利用多次移動(dòng)完成切割，且不可長時(shí)間應(yīng)用。掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)速度與利用率息息相關(guān)，在最理想的狀態(tài)下掘進(jìn)機(jī)利用率可以達(dá)到65%。此外，工作人員在開展支護(hù)作業(yè)時(shí)，相應(yīng)的利用率會(huì)有所降低。懸臂式掘進(jìn)機(jī)相比老式掘進(jìn)機(jī)，整體結(jié)構(gòu)比較小，在小型巷道當(dāng)中更加適用，非常靈活，也沒有較高的成本，再利用性比較高。

3.2連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)在大斷面煤巷的應(yīng)用

大斷面煤巷由于其特殊性，需要利用連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行挖掘，同時(shí)針對(duì)其中的各個(gè)流程加以優(yōu)化，從而保證掘進(jìn)施工的有效性和安全性。連續(xù)采煤機(jī)本身具有極大的截割寬度，從而能夠?qū)⒓骸⒀b運(yùn)和運(yùn)走等工作合為一體，避免了常規(guī)掘進(jìn)作業(yè)中的繁瑣工序，從而可以有效減少大斷面對(duì)掘進(jìn)工作的影響。在大斷面煤巷中應(yīng)用連續(xù)采煤機(jī)挖掘技術(shù)時(shí)，可以采取分層掘進(jìn)，上下層分層作業(yè)的方法來優(yōu)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(duì)絞車提升和碴石運(yùn)輸同時(shí)進(jìn)行，可以有效節(jié)省大量時(shí)間，起到提高運(yùn)輸效率的作用。

3.3掘錨一體化技術(shù)

在煤礦企業(yè)進(jìn)行采煤時(shí)，需要應(yīng)用掘錨系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)主要分為掘進(jìn)機(jī)與支護(hù)錨機(jī)2個(gè)部分，此技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中適應(yīng)效果更高，也更加的快捷便利，因此可以幫助企業(yè)進(jìn)行高效掘進(jìn)。而在使用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，企業(yè)要先做好勘察工作，勘察人員要明確當(dāng)前煤礦的地形結(jié)構(gòu)，做好地形的調(diào)查工作，隨后盡量繞開危險(xiǎn)、復(fù)雜的地形結(jié)構(gòu)，保證后續(xù)掘錨系統(tǒng)的工作不會(huì)受到阻礙，同時(shí)，在掘進(jìn)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵煙霧，尤其是在煤礦中，更是隱藏著大量的瓦斯、二氧化碳等有害物質(zhì)，所以掘進(jìn)人員在掘進(jìn)的同時(shí)要做好排風(fēng)工作，在巷道之內(nèi)安裝排風(fēng)設(shè)施，以此排出有害氣體，保護(hù)人員安全。

4 煤炭巷道支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

4.1臨時(shí)性支護(hù)保護(hù)的要點(diǎn)

臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的目的在于滿足采礦工程巷道掘進(jìn)工作因臨時(shí)特殊情況而實(shí)行的支護(hù)任務(wù)，要使臨時(shí)支護(hù)的質(zhì)量有所保障，應(yīng)明確使用的支護(hù)材料。支護(hù)材料的差異性使得各自的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)也各有千秋，使用材料足夠科學(xué)合理，臨時(shí)支護(hù)的質(zhì)量才能得到保證，譬如，臨時(shí)支護(hù)中使用木支架可以降低質(zhì)量，使加工更加容易，安裝更加簡便，但是木支架具有較差的強(qiáng)度、防護(hù)性能曰而金屬材質(zhì)的拆裝迅速，強(qiáng)度較高，可重復(fù)進(jìn)行使用，但是它也有一個(gè)缺點(diǎn)就是成本更高，從以上事例可知，支護(hù)材料的選擇應(yīng)綜合安全性能、經(jīng)濟(jì)性能以及實(shí)施性能三方面進(jìn)行考慮，與此同時(shí)，臨時(shí)支護(hù)工作中的支護(hù)細(xì)節(jié)要一一確認(rèn)，施工者應(yīng)遵循支護(hù)的規(guī)章制度、流程完成作業(yè)，尤其是檢查支護(hù)質(zhì)量方面，不能將受損的支護(hù)材料應(yīng)用于施工工程中。

4.2全螺紋錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

全螺紋錨桿支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵在于使用了全螺紋錨桿，從而有效改善錨桿支護(hù)技術(shù)中存在的問題。全螺紋錨桿與普通錨桿的最大區(qū)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(qiáng)度不等問題，沒有薄弱截面。那么當(dāng)全螺紋錨桿在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，就不會(huì)出現(xiàn)因側(cè)壓力的集中應(yīng)力而導(dǎo)致薄弱截面斷裂的情況。另外，全螺紋錨桿的生產(chǎn)成本較低，能夠廣泛應(yīng)用在各類巷道之中，更能根據(jù)巷道實(shí)際情況進(jìn)行截取，在節(jié)約了巷道支護(hù)成本的同時(shí)，簡化了巷道支護(hù)工序，提高了巷道支護(hù)質(zhì)量。

4.3沿空掘巷錨桿支護(hù)技術(shù)在深井全煤巷道的應(yīng)用

深井全煤巷道由于有著采深大的特點(diǎn)，故而常規(guī)錨桿支護(hù)技術(shù)難以滿足其需求，無法對(duì)巷道進(jìn)行有效支撐。因此，需要根據(jù)深井全煤巷道的實(shí)際情況，對(duì)錨桿支護(hù)技術(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化。其中最為重要的是確定并設(shè)計(jì)錨桿的預(yù)應(yīng)力，以滿足高采深下的巨大應(yīng)力要求。同時(shí)，采深過大也會(huì)導(dǎo)致圍巖受到的錨桿力增加，從而容易出現(xiàn)圍巖破壞的情況，需要合理使用鋼帶、金屬網(wǎng)等構(gòu)件來緩解圍巖受到的集中應(yīng)力，防止圍巖受力過大而產(chǎn)生破壞。

5 結(jié)語

總而言之，在煤礦開采的過程中，想要更好地完成整個(gè)工程并節(jié)約施工時(shí)間和施工成本，就要確保采礦的安全性。巷道掘進(jìn)這一施工項(xiàng)目既系統(tǒng)又龐大，在施工前，一定要事先對(duì)其進(jìn)行合理的組織與科學(xué)的規(guī)劃。在煤礦開采的整體工程中，錨桿支護(hù)技術(shù)是十分重要也是十分必要的，這一技術(shù)是煤礦開采工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。為了能夠更好地保護(hù)企業(yè)效益，保障工程順利實(shí)施，就一定要注重對(duì)于支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，這就要求施工方熟練掌握巷道掘進(jìn)技術(shù)的特點(diǎn)、要點(diǎn)，并且充分的結(jié)合支護(hù)技術(shù)，確保煤礦開采的安全和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]甄向宇.煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技視界，2019（10）：177-178.

[2]馬孟占.煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].百科論壇電子雜志，2019（8）：261.

廣西壯族自治區(qū)右江礦務(wù)局有限公司水埠煤礦 533013