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

李克城

摘?要：在煤礦資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中，淺層資源越來(lái)越少，煤礦企業(yè)便需要通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行深層資源的開(kāi)發(fā)。但是煤礦采礦環(huán)境較為惡劣，很容易出現(xiàn)安全事故，這就要求采礦人員靈活應(yīng)用機(jī)械掘進(jìn)等巷道掘進(jìn)技術(shù)與棚式支護(hù)等支護(hù)技術(shù)，在提升煤礦資源開(kāi)采效率的同時(shí)增強(qiáng)開(kāi)采安全性。

關(guān)鍵詞：煤礦;采礦;巷道掘進(jìn)

前言：

各個(gè)領(lǐng)域?qū)δ茉吹男枨罅坎粩嗯噬?，煤礦企業(yè)只有利用先進(jìn)的采礦技術(shù)進(jìn)行煤礦資源開(kāi)發(fā)才能夠滿足社會(huì)需求。在煤礦開(kāi)采之前，企業(yè)需要根據(jù)煤礦情況制定科學(xué)的采礦計(jì)劃，按照相關(guān)規(guī)定做好巷道掘進(jìn)與支護(hù)工作。

1.煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)概述

1.1類(lèi)型

煤礦采礦工程中的巷道掘進(jìn)主要包括綜合性挖掘與大斷面連續(xù)挖掘這兩種類(lèi)型。其中，綜合性挖掘指的是利用綜合型機(jī)械進(jìn)行巷道挖掘，對(duì)人員數(shù)量的要求較低，但是對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求較高【1】。而大斷面連續(xù)挖掘指的是利用專(zhuān)業(yè)挖掘機(jī)械進(jìn)行間接性挖掘。

1.2影響因素

煤礦采礦工程中的巷道掘進(jìn)會(huì)受到地應(yīng)力、巷道圍巖強(qiáng)度以及巷道斷面尺寸等因素的影響。為了減小各種因素對(duì)巷道掘進(jìn)的影響，采礦人員需要科學(xué)選擇巷道結(jié)構(gòu)并做好地質(zhì)勘探工作，為后續(xù)開(kāi)采奠定基礎(chǔ)。

2.煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

2.1機(jī)械掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

為了增強(qiáng)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，大多數(shù)煤礦企業(yè)都引進(jìn)了大量的機(jī)械設(shè)備，為巷道掘進(jìn)工作提供了便利。同時(shí)，采礦人員也根據(jù)機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)研發(fā)了全巖巷道機(jī)械掘進(jìn)技術(shù)、半煤半巖巷道機(jī)械掘進(jìn)技術(shù)以及綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)。在應(yīng)用這些技術(shù)時(shí)需要靈活應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)、電鉆機(jī)以及轉(zhuǎn)換機(jī)等設(shè)備。其中挖掘機(jī)在巷道掘進(jìn)過(guò)程中占據(jù)著重要地位，具有裝載煤炭、運(yùn)輸煤炭、剝離煤炭與巖石、除塵除霧等功能，可有效提升巷道掘進(jìn)效率。采礦人員在應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)時(shí)需要注意一些細(xì)節(jié)，例如科學(xué)把控掘進(jìn)速度、對(duì)巨大的巖石進(jìn)行多次移動(dòng)切割等。同時(shí)，相比于傳統(tǒng)的掘進(jìn)機(jī)，懸臂式掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)較小、靈活性較強(qiáng)、價(jià)格也比較低，所以煤礦企業(yè)可優(yōu)先采購(gòu)這種掘進(jìn)機(jī)。

2.2采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)具有連續(xù)作業(yè)、快速作業(yè)等優(yōu)勢(shì)，采礦人員需要根據(jù)煤礦實(shí)際情況判斷是否應(yīng)用該技術(shù)。例如，若煤礦巷道存在較大的斷面時(shí)就可以采用采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)，充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，根據(jù)煤層的厚度可以將采煤機(jī)分為四個(gè)等級(jí)，分別是厚、較厚、薄與超薄，其中厚采煤機(jī)比較適用于煤層厚度超過(guò)3.5m的采礦作業(yè)中;較厚采煤機(jī)比較適用于煤層厚度在1.3-3.5m的采礦作業(yè)中;薄采煤機(jī)比較適用于煤層厚度在0.8-1.3m的采礦作業(yè)中;超薄采煤機(jī)比較適用于煤層厚度在0.8m以?xún)?nèi)的采礦作業(yè)中【2】。在應(yīng)用采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)時(shí)，采礦人員需要先利用采煤機(jī)進(jìn)行破煤處理，再將粉碎的煤碳放置在輸送機(jī)當(dāng)中，從而將破煤與裝煤結(jié)合起來(lái)。

2.3掘錨一體化技術(shù)的應(yīng)用

煤礦企業(yè)可以利用掘錨系統(tǒng)進(jìn)行采礦。掘錨系統(tǒng)是由掘進(jìn)機(jī)與支護(hù)錨機(jī)這兩部分共同構(gòu)成的，實(shí)用性相對(duì)較強(qiáng)。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，采礦人員需要先做好地質(zhì)勘察工作，綜合分析煤礦地形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，盡量不要在復(fù)雜結(jié)構(gòu)中進(jìn)行掘進(jìn)。同時(shí)，在進(jìn)行巷道掘進(jìn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，因此需要做好排風(fēng)設(shè)施的安裝工作，保障采礦人員的人身安全。

3.煤礦采礦工程巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

3.1錨噴與錨索支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦采礦工程當(dāng)中應(yīng)用支護(hù)技術(shù)有利于增強(qiáng)地下通道的穩(wěn)定性，而錨噴與錨索支護(hù)技術(shù)就是常用的支護(hù)技術(shù)。第一，錨噴支護(hù)技術(shù)。該技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)用性、封閉性與經(jīng)濟(jì)性，比較適用于封閉的地下通道，采礦人員需要根據(jù)煤礦情況選擇合適的支護(hù)方式。第二，錨索支護(hù)技術(shù)。在煤礦采礦工程當(dāng)中應(yīng)用錨索支護(hù)技術(shù)可以在煤層表面與內(nèi)部形成相應(yīng)的作用力，增強(qiáng)巖層的緊密性，避免出現(xiàn)巷道頂板塌陷等情況。在應(yīng)用錨索支護(hù)技術(shù)時(shí)，采礦人員需要應(yīng)用專(zhuān)門(mén)的墩座與托盤(pán)，從而增強(qiáng)錨索的強(qiáng)度。

3.2吊鏈?zhǔn)搅褐ёo(hù)技術(shù)的應(yīng)用

吊鏈?zhǔn)搅褐ёo(hù)技術(shù)多被應(yīng)用在巷道掘進(jìn)工作面的前探梁中。與傳統(tǒng)的吊環(huán)式梁支護(hù)技術(shù)相似，吊鏈?zhǔn)搅褐ёo(hù)技術(shù)也是利用三根吊鏈進(jìn)行支護(hù)，其中一根吊鏈多被安裝在管道中軸區(qū)域，而其他兩根吊鏈之間需保持1m間距。同時(shí)，在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，采礦人員需要通過(guò)有效措施增強(qiáng)吊環(huán)的穩(wěn)固性。其次，在應(yīng)用該技術(shù)前采礦人員需綜合分析巷道情況，預(yù)估巷道掘進(jìn)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的安全事故，再靈活應(yīng)用吊鏈?zhǔn)搅褐ёo(hù)技術(shù)，保障人員安全。

3.3棚式支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

相比于上述支護(hù)技術(shù)，棚式支護(hù)技術(shù)的出現(xiàn)時(shí)間較早，且操作較為簡(jiǎn)單，在巷道掘進(jìn)中得到了廣泛應(yīng)用。一般情況下，在進(jìn)行煤礦采礦之前，采礦人員需要應(yīng)用棚式支護(hù)技術(shù)，即利用支架進(jìn)行管道支護(hù)。金屬支架的硬度較強(qiáng)、承載效果與支撐能力都比較好，所以可以將其應(yīng)用在揭露空巷當(dāng)中。但是，棚式支護(hù)技術(shù)具有一定的被動(dòng)性，所以采礦人員需要根據(jù)實(shí)際情況判斷是否應(yīng)用該技術(shù)。

3.4錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

錨桿支護(hù)技術(shù)又被稱(chēng)之為巖道支護(hù)技術(shù)，其支護(hù)效果相對(duì)較好，可以有效增強(qiáng)巷道的穩(wěn)定性，降低巷道出現(xiàn)塌方等事故的幾率。且應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)可以降低巷道出現(xiàn)形變等情況的幾率，有利于增強(qiáng)巖層與巖壁的穩(wěn)定性。在煤礦采礦工程當(dāng)中，將錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用在巷道保護(hù)中可以有效穩(wěn)固巷道的頂部，增強(qiáng)地下環(huán)境的抗壓能力，避免巖層出現(xiàn)離層、掉落等問(wèn)題，從而減小對(duì)巷道的影響【3】。在應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)時(shí)，采礦人員需要先分析巷道情況與頂板巖性系數(shù)，根據(jù)巷道壓力測(cè)量數(shù)據(jù)繪制采礦設(shè)計(jì)圖，之后根據(jù)圖紙要求進(jìn)行錨桿的設(shè)置，從而增強(qiáng)巷道的穩(wěn)定性。

結(jié)束語(yǔ)：

在煤礦采礦工程當(dāng)中，煤礦企業(yè)可以利用應(yīng)用機(jī)械掘進(jìn)技術(shù)、采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)以及掘錨一體化技術(shù)等巷道掘進(jìn)技術(shù)，提升巷道掘進(jìn)的效率與質(zhì)量。同時(shí)，煤礦企業(yè)需要通過(guò)應(yīng)用錨噴與錨索支護(hù)技術(shù)、吊鏈?zhǔn)搅褐ёo(hù)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)做好支護(hù)工作，避免出現(xiàn)巷道塌方等事故，保障采礦人員的生命安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]李鵬.煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2021，41（24）：145-146.

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[3]李樹(shù)彬.淺談煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2021（07）：12-13.