煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用探討

樊坤 徐亮 侯杰

摘 要：在煤炭采礦工程中，其巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)可謂是最核心的環(huán)節(jié)。但由于技術(shù)、設(shè)備、施工環(huán)境等因素的影響，還存在著一定的問題。為了能夠更好的完成煤炭采礦工程并確保其安全性，本文特針對煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：煤炭采礦工程；巷道掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.068

1 前言

做好煤炭采礦工程中的支護(hù)和掘進(jìn)工作能夠極大程度的提升煤炭的開采量與開采效率，并且能夠保障在煤炭開采工程進(jìn)行中能夠安全、平穩(wěn)的進(jìn)行。在現(xiàn)今的煤炭采礦工程中，巷道掘進(jìn)技術(shù)大體分為兩種：其一，是掘錨一體化完成掘進(jìn)，這種掘進(jìn)方式是把錨桿支護(hù)來作為掘進(jìn)基礎(chǔ)，使巷道掘進(jìn)和巷道支護(hù)融合為一個(gè)整體，以此來最大化的節(jié)約施工的時(shí)間。其二，使綜合機(jī)械化進(jìn)行巷道掘進(jìn)。運(yùn)用綜合機(jī)械化進(jìn)行巷道掘進(jìn)是一個(gè)完整的體系，一般情況下是由電力設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、傳輸設(shè)備、鉆孔設(shè)備、掘進(jìn)設(shè)備組成的，這一體系的關(guān)鍵是掘進(jìn)設(shè)備，這一設(shè)備的工作效率與整個(gè)掘進(jìn)工程的進(jìn)度成正比。

2 煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)中的影響因素

2.1 巷道圍巖強(qiáng)度的影響

巷道圍巖的強(qiáng)度直接決定著巷道的穩(wěn)定程度，為了能夠更好地對巷道進(jìn)行保護(hù)支撐，一定要進(jìn)一步綜合的對圍巖強(qiáng)度進(jìn)行考察。圍巖強(qiáng)度如果能夠隨著錨桿支護(hù)作用力逐步增加的話，就可以進(jìn)一步的增強(qiáng)支撐力度。在對圍巖進(jìn)行考察時(shí)，其核心是要對地質(zhì)應(yīng)力載荷能力進(jìn)行考驗(yàn)。載荷能力的強(qiáng)弱決定著頂板位移的大小，載荷能力強(qiáng)在地應(yīng)壓力變大時(shí)，也會使頂板發(fā)生的位移較小，從而實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的支撐作用和保護(hù)作用。因此，在煤炭采礦工程巷道挖掘工程進(jìn)行的過程中一定要更加重視圍巖的強(qiáng)度。

2.2 地應(yīng)力的影響

礦山壓力是煤炭開采工程中最大的安全隱患之一，很容易發(fā)生巖體位移、人工支撐物形變、煤層壓松等問題，嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致巖層斷裂甚至煤礦坍塌。為了最大程度上的避免這一問題，保障煤礦開采時(shí)的安全，在對煤礦開采進(jìn)行巷道掘進(jìn)和支護(hù)的過程中，一定要對作業(yè)面進(jìn)行保護(hù)和支撐，并且對采空區(qū)進(jìn)行處理操作，從而使工程作業(yè)的過程中更加安全。在如今的工作面支撐保護(hù)手段中最常用的是對頂板巖層進(jìn)行控制，也因如此采空區(qū)處理和工作面保護(hù)支撐統(tǒng)一稱為頂板管理支護(hù)技術(shù)。

2.3 巷道斷面尺寸及形狀

在煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)的施工過程中，一定會對巷道周圍圍巖應(yīng)力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與支撐，因此會導(dǎo)致斷面形成應(yīng)力分布的不同。為了能夠更好地對應(yīng)力進(jìn)行分散，一定要在施工過程中對巷道斷面的尺寸及形狀進(jìn)行科學(xué)的把控。

3 煤炭巷道錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

3.1 軟巖回采巷道支護(hù)問題的解決方法

錨桿支護(hù)最核心的作用就是防止施工區(qū)域圍巖發(fā)生形變或裂紋，還能夠?qū)ζ扑殡x層進(jìn)行一定的控制。通過運(yùn)用錨桿的支護(hù)技術(shù)能夠使錨桿支護(hù)區(qū)內(nèi)的圍巖最大程度的保持完整，并且能夠更加的穩(wěn)定，使用錨桿支護(hù)技術(shù)還能夠有效的對地質(zhì)應(yīng)力載荷進(jìn)行分散。錨桿支護(hù)技術(shù)在對軟巖回采巷道進(jìn)行作業(yè)時(shí)，第一是要強(qiáng)化噴層或者支護(hù)網(wǎng)的剛度支撐，對一些相對薄弱的部位實(shí)施錨梁支護(hù)增加操作，從而最大程度上的提高圍巖的韌性，并且使巷道破碎區(qū)在縱向延伸上能夠突破原本的上限，使其限制達(dá)到最大化。當(dāng)工程實(shí)施過程中遭遇比較復(fù)雜的情況時(shí)，可以使用二次支護(hù)的辦法來加固其支撐的強(qiáng)度，再其基礎(chǔ)上還可以使用噴層或支護(hù)網(wǎng)的柔性操作。如果出現(xiàn)了圍巖周圍破裂或形變的突發(fā)情況，可以釋放圍巖的能量從而使危險(xiǎn)發(fā)生的幾率降到最低。

3.2 運(yùn)用配套的錨桿支護(hù)體系

為了能夠更好地發(fā)揮錨桿的保護(hù)支撐作用，在對巷道掘進(jìn)施工過程中，不僅要使用合理的錨桿支撐保護(hù)技術(shù)，還要使用一些配套的體系及零件。在對其進(jìn)行錨桿保護(hù)支撐體系的使用過程中，一定要對其中使用的螺母進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把控，不僅要保證其質(zhì)量過關(guān)，還要保證其精確程度符合標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，為了能夠更好的完成整體工程的抗壓能力，在實(shí)施錨桿支撐保護(hù)工程的同時(shí)，會將普通的螺母替換成為錨桿專用的螺母，以此來使整個(gè)建筑更加穩(wěn)固。

3.3 把錨桿托板進(jìn)行加工處理

在煤礦開采的過程中，有一部分的事故出現(xiàn)原因是由于托板出現(xiàn)形變。為了在根本上避免這一事故的發(fā)生，在煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)的過程中，要對錨桿托板進(jìn)行加厚處理，增強(qiáng)其自身的強(qiáng)度，使托板能夠更加堅(jiān)韌，抗變形能力更高，更加不易產(chǎn)生形變。一旦能夠保障托板的強(qiáng)度能夠大于實(shí)際承壓范圍，就能夠切實(shí)的提升巷道的安全性，并且能夠從根本上減少事故的發(fā)生幾率。

3.4 采取動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)

動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)能夠在錨桿技術(shù)的運(yùn)用過程中及時(shí)的監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)問題，還能夠及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)工程的薄弱環(huán)節(jié)。因此，在使用錨桿保護(hù)支撐技術(shù)對煤炭工程巷道掘進(jìn)進(jìn)行加固的過程中，可以科學(xué)的去運(yùn)用動(dòng)態(tài)檢測技術(shù)，通過這種先進(jìn)的現(xiàn)代新型監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)κ┕み^程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)的監(jiān)測和定位，在問題發(fā)生前就盡量杜絕紕漏的發(fā)生，及時(shí)的去加固不夠安全的環(huán)節(jié)，提升了錨桿支撐的強(qiáng)度以及在工程施工過程中的安全性、穩(wěn)定性，并且在提升施工效率的同時(shí)節(jié)約了成本。

4 結(jié)語

總而言之，在煤礦開采的過程中，想要更好的完成整個(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)又十分的龐大，在施工前，一定要事先對其進(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)鍵性因素之一，為了能夠更好的保護(hù)企業(yè)效益，保障工程順利實(shí)施，就一定要更加注重對于支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，這也就要求施工方熟練的掌握巷道掘進(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。

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作者簡介：樊坤（1981-），男，山東滕州人，本科，助理工程師，主要從事礦井巷道掘進(jìn)與采煤生產(chǎn)工作。