探讨煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用措施

摘要：煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用是煤矿采矿工作顺利发展的基础保障，合理的巷道掘进与支护能够提高采矿效率，保证采矿质量安全。文章对巷道掘进与支护之间的关系进行分析。

关键字：煤矿采矿；采矿工程；巷道掘进；掘进支护

引言

煤矿巷道作为开采煤矿资源的关键采出运输通道，巷道掘进和支护工作的开展直接影响着整个煤矿资源开采工作的安全性、稳定性，同时还和煤矿资源的开采效率息息相关。一旦煤矿巷道中出现问题，就会影响煤矿资源的开采效率，对开采工作产生不利影响，进而加剧煤矿企业的经济负担，严重威胁工作人员的生命安全。换言之，对于煤矿资源的开采，巷道掘进、支护工作的有序开展意义重大。

1巷道掘进与支护之间的关系

在采矿行业中，爆破得到了广泛的应用。为了有效的提高开采进度，在施工时必须将直孔和斜孔两种切割方式结合，才能达到最佳的爆破效果，提升采矿企业的经济效益。煤槽之间如果混入废石，会增加切割的复杂性，加大施工的难度，为此必须结合施工要求对切割角度进行相关调整，最好将其控制在45°～90°之间。如果在施工期间进行爆破作业，需要根据爆破面积大小，计算出设置的槽数，槽数会随着爆破面积的增大而增多，这样使爆破后巷道也能更大。在巷道上进行掘进时，主要使用的设备为掘进机，它结合了采煤和装载过程，大大提高了巷道掘进的效率。为了进一步实现煤矿开采的连续性，可以采用水平方式进行开采，有效地增加了整个开采的巷道，为提高开采效率提供了保障。因此，将隧道掘进机和采矿结合运用到连续开采煤炭中，对提高生产效率非常有帮助。采矿作业通常处于井下或地下深处，增加了采矿工作的难度，加大了作业人员的难度。因此，在煤矿开采之前，需要根据实际情况制定出合理的设计方案，加强巷道支护。考虑到巷道的安全性，需要确定煤矿实际位置。在开采过程中，必须确定煤柱的数量，减少操作流程，提高开采效率。为保证整个掘进作业的安全，设计人员需要在保证合适宽度的前提下，合理控制预留煤柱的数量。

2煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用

2.1地质勘察

为促进煤炭资源开采效率的提升，在煤炭采矿巷道掘进施工前，应当对地质构造以及环境条件进行全面细致的勘察，并应用先进的勘察技术。比如，在地质勘察中，可利用三维技术，根据勘察结果掌握地层变化情况，并判断巷道掘进施工中可能发生的地质灾害，及时采取有效的预防措施。

2.2施工设备的管理工作

在煤炭开采过重开展的过程中巷道掘进以及支护技术所需使用的专业化设备数量较多，因此需要定期开展设备的检修工作，以此设备的正常化使用为开采工作的顺利开展奠定基础。为了使投入施工建设的设备得以质量的保证，煤炭开采企业需设立专业化的管理部门，对施工设备使用统一化的管理手段。在设备管理工作开展的过程中需要根据设备的功能性进行划分，便于煤炭开采工作对设备的使用，有效提升机械设备的使用效率，为煤炭开采工作质量的提升奠定基础。同时，对施工设备的有效管理促进着煤炭开采工作的安全进行。此外，在机械设备使用的过程中应严格操作说明及规范进行，在设备使用结束后，设备管理人员及时对设备进行检查及维护工作。

2.3采用合理掘进技术

巷道掘进过程中，对机械设备进行合理选择，可以在一定程度上提高巷道掘进速度，但实际施工中，挖掘某些岩层时机械设备可能会发生磨损。面对这样的情况，可采用喷砂技术进行控制。在合理确定爆破孔的数量、深度的基础上，严格控制装药量，以实现巷道掘进速度的提高。巷道掘进中目前使用的中深孔爆破工艺，可明显提高岩石破碎量，且运行时间相对较少，可与隧道机合用，进而实现巷道掘进速度的提高。在实际施工中，可以应用并行操作的模式，在多个过程之间进行横切。例如，可以同时进行凿岩、岩石加载，也可以同时挖掘、支撑，进而有效提高巷道掘进速度。

2.4落实好型钢支护

采矿工程中也会应用型钢支护法，比较常用的型钢为工字钢和U型钢，多用于对椭圆形、圆形以及半圆形巷道的支护，其可以防止复杂地形掘进工作面偏移的现象发生，更好的维护巷道稳定性。型钢支护的优势表现在可以借助型钢自身的比较强的抗拉、抗压以及抗剪能力等，使得巷道内纵向截面的承载能力，掘进阻力因此大幅度降低，地形变化对巷道掘进所产生的影响和干扰降低。在型钢支护过程中，还应当认识到型钢断面结构参数容易受到多种因素的影响和干扰，如抗弯截面模量就是一大因素。因此，在选择矿用型钢支护的时候，还应当注意科学合理的选择支护型钢的几何形状，否则的话支护效果可能也无法达到预期要求。

2.5锚杆支护技术

当前，巷道支护所用的技术是锚杆技术，即在巷道周围岩层之中加入锚杆，不仅可以起到加固作用，还能让周边煤层得到保护。利用这种防护方法可以缓解周边压力，同时让内部结构整体得到优化。在周边稳固岩层中，利用锚杆进行防护，可以抵抗外部压力。就我国目前的煤矿开采状况来看，组合锚杆在巷道作业当中是常见的。举例来讲，矿物大多数是层状结构，会利用悬吊形式加固岩层，大大提升稳定性能。在煤矿巷道之中，更适合利用这种方式加固，周边煤层也可以得到保护。

2.6掌握临时性支护技术

为有效提高临时支护的效果和质量，需要注意以下要点：一方面，明确安装支护的原材料。辅助原料多样性，其各自具有一定的优缺点，因此在材料选用过程中，必须保证原料的合理性。例如，当木质支撑架用作临时支撑时，应选择具有质量轻、安装方便、制造加工难度低的材料，但是该材料的缺点是耐火和抗压强度性能都较差。有的支护在抗压强度方面比较高，拆装方便，可重复使用，但是材料的成本较高。因此，在选择材料的过程中，必须遵循合理、可行、安全的原则进行合理的选择。另一方面，在临时性支护工作中，施工人员必须严格遵守支护流程和规则，严禁使用支护质量差的材料。

2.7建立巷道掘进监测系统

为了保证巷道掘进工作的安全和高效，需要对巷道进行实时监控和监测。煤矿开采过程中，根据实际情况来分析矿井的地质条件以及周围环境的变化，确定其是否发生改变，这样才能确保煤矿的顺利施工。在矿井生产中，要及时对巷道的掘进状况做出相应的调整措施，防止严重的事故或者是导致整个矿山停产。施工单位可以利用激光扫描仪、超声波检测仪等仪器，来测量出煤层的厚度、深度然后通过数据的分析与计算，得出相关的参数值，结合现场的具体情况，制定合理的控制方案。建立专门的监测系统，监测煤层变形量，并记录，以便于工作人员随时查看。加大瓦斯的管理力度，定期检查瓦斯使用量，将其作为煤矿的重要资料，提高煤炭开采安全性及经济性。在开展围岩的监测作业时，不仅要注意到煤层的稳定状态，还应该注意到煤层的变形、应力等方面的问题，也可以采用新的技术来提高整个系统的安全性及可靠性。在进行瓦斯抽采过程中，可以使用超声波探头，它是一种利用超声的原理来探测地层结构构造的传感器装置，具有良好的灵敏性。

结语

综上所述，经济社会的快速发展对煤矿产业设施建设的要求日益提高，煤炭开采项目逐渐成为国家发展和社会经济提升的关键性力量。为了能够提高煤矿采矿工程巷道掘进与支护还要做好前期准备工作，选择合理的支护技术，切实提高采矿工程巷道掘进与支护技术的科学性、有效性。

参考文献

[1]李树彬.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济，2021（7）：12-13.

[2]王观强.采矿工程巷道掘进与支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济，2020（1）：180-181.

[3]董鑫，李鹏.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2020（5）：198.