煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用探究

張笑林

摘要：隨著社會的快速發展，人們的生活水平也得到了很大程度的進步，對于社會的需求也有所改變。能源需求的增加為煤炭開采創造了更強的驅動力，煤炭開采更適合現代社會和社會發展環境的需要。而為了能更好的保障煤礦的高效安全進行，也需要及時高效的更新技術。在煤炭工程中，為了建立技術支持和提高技術安全，實現技術現代化可以為煤礦提供更好的人員和財產安全。而有關巷道掘進施工技術的正確運用，是我們在進行施工工作中非常重要的安全保障。因此，必須建立更為深入的施工技術應用的相關研究，不斷提高施工技術水平和應用技術質量，為煤礦生產提供技術支持。因此，本文研究了煤礦工程開挖技術和支護技術的要點，為煤礦工程施工技術和安全生產提供了更好的優化措施。

關鍵詞：煤炭采礦工程;巷道掘進;支護技術;應用

引言：

當前我國經濟發展對于煤炭能源的需求量越來越大，因此，煤炭企業必須在保證安全生產的基礎上為經濟發展提供足夠的能源支持。從煤礦井下開采是一個系統的過程。因此，煤炭開采過程中的任何相關問題都會對煤炭能源的利用產生不利影響。因此，本文簡要分析了煤炭開采過程中的巷道掘進和支護約束。

1煤炭采礦工程巷道掘進與支護工作概述

采礦工程施工過程中，必須重點進行采礦工程中的巷道掘進和支護工作。此部分將此連接分為兩個部分：巷道掘進和支護工作。巷道掘進是巷道支護的先決條件。目前，大部分用于采煤的巷道掘進技術都是機械化采煤。通常，如果煤礦井下巷道通過軟巖夾層，在進行巷道掘進時，必須優化相應的驅動設備組合，使其成為一個集成的流水掘進系統，并且要有效的利用相關的掘進和回采相結合，在保證高效掘進的也提高了煤炭的開采效率[1]。通常來說，在進行了掘進工作以后的煤礦，為了保障環境，我們需要在考察了附近地質后進行支護作業。一般情況，支護工作都是以預留煤柱為中心，同時必須確保在上下區段都存在預留煤柱，以減少回風平巷的承載壓力。同時，還以預留煤柱為中心進行排水和通風調整。在煤礦巷道處理過程中，必須處理預留煤柱的支護工作，確保井下施工作業的安全性。因此，在開始巷道支護之前，必須根據當前的施工數據計算專用煤柱的寬度和相關數據，同時加強預留煤柱的管理。

2采礦工程巷道掘進技術的應用要點

2.1做好地質勘探工作

為防止采礦和鉆井過程中的地質構造和環境影響施工，應通過對地質構造的發現和充分研究，關注地質構造的地質勘探質量和時效性，提高地質勘探技術的系統性和科學性。在目前的地質結構調查中中國的技術還需要改進。在發現和確認煤層的過程中，可以對三維工作中的三維地震進行復雜的技術研究，包括實際的賦存情況和具體開采技術，然后需要進行大量的地震資料研究以確保開采過程的安全。

2.2控制瓦斯，做好瓦斯排放工作

在挖掘巷道時，不僅需要考慮支護問題，而且還需要考慮環境安全和瓦斯排放的問題。開車時產生過多的瓦斯是必然的，它屬于煙氣類，濃度越高，越容易發生爆炸。因此，相關的負責人必須以科學有效的方式收集氣體，或將廢物通道中的氣體量減至最少，盡可能有效地使用該氣體。受施工影響，工人需要不斷監測重復巷道中的氣體含量和空氣濃度，當濃度達到一定量時，必須及時進行釋放。

2.3做好通風防塵工作

在巷道施工過程中，煙塵粉末會懸浮在空氣中，還會存在有害氣體，例如瓦斯或CO2。在進行井下作業時，其中影響工人人身安全的很重要的原因就是空氣問題，其中產生的灰塵和有害氣體會嚴重影響工人安全，所以在進行支護的前提下，通風也是很重要的。其中可以通過安裝通風系統來確保巷道通風效果[2]。在設計和安裝過程中，這兩個位置必須完全放置在展開之前。而我們在進行工作的時候，風機必須與輔助系統配合使用，以去除大量粉塵和有害氣體。而其中因為工作產生的粉塵，可以用吸塵器處理，達到其通風防塵的目的。此外，相較空氣問題，其井下溫度和濕度也需要注意。

3采礦工程巷道支護技術的應用

3.1錨索支護技術

在面臨復雜地質條件的礦山建設過程中，軟巖的巷道支護技術被普遍采用。構造的軟質巖石具有較強的變形、較低的穩定性和較高的脆性或天氣影響的可能性。在巷道施工過程中，必須采取必要和有效的措施來支撐巷道。在世界范圍內，已經提出了多種方法來研究巷道支護，但無法滿足高壓下軟巖支護的需要。當前的采用的錨索支護技術，它被廣泛使用并廣泛用作控制措施，以提高圍巖的安全性和可靠性。

3.2錨桿支護和錨注支護技術

解決圍巖軟巷道支護問題的方法是采用石圍墻巷道。常用的方法是使用螺栓的高強度支護來增加軸的抗拉力，并通過固定完整的錨件將應力添加到錨桿中，這樣可以提高性能，增加穩定性。錨尾端點固定在整個錨上，以防止周圍的巖石變形，并獲得有效的阻力保障支撐的效果。錨桿支護相對實惠。根據當前的變形情況，它可以支持響應并降低使用成本。但是，由于高應力限制，螺栓支撐也有其缺點和不足[3]。根據支護體的順序，可以將錨固支撐分為兩種類型：主動支撐和被動支撐。錨固支護方法可以增加圍巖的荷載，并有效地提高周邊護欄對外界的承載能力。在遇到井下突水時，它還會對周圍的巖石環境造成一定的影響，這也是需要進行預防和避免的。

3.3U型鋼支護技術

在高負荷作用下，巷道在運行過程中會發生變形。若要安裝金屬框架并承受高載荷的影響，金屬夾中的鋼接點需要強大的可擴展性，并且始終能夠承受高載荷對高應力的影響。當周圍的巖石變形時，它們可以起到非常好的支撐作用，但在周圍的巖石變形之前，它們不會被預先支撐。

3.4混凝土支護技術

以混凝土支架構建支護結構的方式是有機結合混凝土與錨桿支護的一種方式，使得圍巖的固定性提高，同時還增強了圍巖封閉性，在我們的現實生活中有著非常廣泛的運用。使用混凝土支護技術時，必須使用混凝土噴射設備在開挖巷道時安裝臨時錨桿，然后噴混凝土以滿足施工要求，并安裝永久錨桿。與僅單一使用錨桿支護技術相比，具有更多的有點，使其結構強度更好，支護效果更強，更能實現對于煤礦工程的防護。

4煤炭采礦工程巷道掘進與支護技術應用注意事項

4.1設備質量管理

巷道掘進施工中，所使用的破碎設備、裝煤作業設備、掘進機等，都應保障設備質量符合標準作業需求，通過對設備質量的管理，能夠提高設備作業效率與生產效率，保障施工質量，提高煤炭采礦工程的安全保障。出設備質量管理外，在設備使用中也需要做好相關的管理工作，避免發生設備的誤用，造成操作安全問題產生[4]。

4.2掘進及支護技術的選擇分析

煤礦掘進技術的應用過程涵蓋了從采煤到棄煤的整個生命周期，但有些煤礦企業在采煤過程中并不重視掘進技術，而且隨著社會的快速發展，掘進技術也日益多樣化，許多煤炭企業在選擇掘進技術時存在困難，有些企業盲目選擇應用范圍最廣的掘進技術，而不是根據具體的掘進要求進行選擇。因此，掘進技術的施工效果無法達到預期目標，無法有效的實現科學安全的井下作業。因此，在掘進技術的選擇過程中，煤礦井下必須對巷道和煤礦井下的地質構造和巖層結構進行詳細的勘察，并結合巷道圍巖的承載能力采用相應的掘進技術。一般而言，煤炭企業常用的支護方法包括直接破頂法、后退臥底法及臨時支護、U型鋼支護，經過了長期的工作經驗，在現在突遇對圍巖破的碎情況很多企業會擇U型鋼支護技術用以確保高巷道支護和圍巖的穩定性。

4.3支護技術應用及時性

巷道掘進施工是一項系統而龐大的建設工程，因此在施工過程中應建立良好的規劃和設計，以保證掘進作業的安全。因此，使用該技術必須是及時和適當的，并且可承載的結構可以支持和保護巷道空間。在應用支護技術時，還必須做好動態監測工作，創建全面的應用質量監控支持技術，并及時進行有針對性的治療，以發現結構的穩定性或其他結構問題，從而提高結構的支撐力并確保施工技術的安全性。

4.4支護結構的科學合理性

巷道掘進施工中，以支護結構對巷道周圍的圍巖應力形成支撐與調整，而由于巷道掘進施工斷而的不同所形成的應力分布不同，所以為提高對應力的調整效果，形成更好的支護效果，需要對施工斷而性狀合理控制，同時對支護結構形成適應性調整，起到分散應力作用，更好的保護巷道空間[5]。

結語

隨著社會經濟快速發展，人們的生活質量也得到了很大程度的提升，這其中離不開對于煤礦能源的需求。所以煤礦企業必須確保工廠的安全。因此，在采煤過程中應重視巷道掘進和支護作業，選擇合適的掘進技術和支護技術，提高巷道掘進效率和支護的工作質量，以支持煤礦的安全生產。

參考文獻：

[1]張麗勛.煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用[J].石化技術，2020，27（09）：220+272.

[2]朱曉東.煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用[J].當代化工研究，2020（06）：104-105.

[3]樊坤，徐亮，侯杰.煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用探討[J].山東工業技術，2018（24）：78.

[4]蔣傳田.煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用分析[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2018（06）：153-154.

[5]張建剛.煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用分析[J].機械管理開發，2017，32（02）：61-62.