煤礦開采技術(shù)及掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)分析

孫成岱 時(shí)坦 曹延國

摘 要：煤炭資源是我國的重要資源，煤礦開采技術(shù)的不斷深入使得煤礦巷道的掘進(jìn)技術(shù)成為井下作業(yè)的關(guān)鍵，面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，作業(yè)的技術(shù)要求越來越高，煤礦想要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中取得經(jīng)濟(jì)效益就需要在煤礦開采過程中不斷的提升開采技術(shù)和水平，煤礦開采技術(shù)是保障井下安全作業(yè)的依靠，掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的發(fā)展水平則是保障作業(yè)人員人身安全和提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵，掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)也越來越多的受到企業(yè)的重視，但井下惡劣的作業(yè)環(huán)境和高應(yīng)力作用導(dǎo)致巷道出現(xiàn)的圍巖支護(hù)困難的情況，我國的煤礦掘進(jìn)技術(shù)仍然存在諸多問題，本文主要根據(jù)目前巷道掘進(jìn)或開采過程中遇到的主要問題進(jìn)行分析總結(jié)，為保障井下開采的順利奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道；支護(hù)技術(shù)；問題措施；選擇

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.072

1 煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在的問題和地質(zhì)條件分析

（1）我國煤礦開采范圍和深度逐漸增加，掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)就成為開采過程中的關(guān)鍵，面對(duì)井下變化多樣的巷道布置在支護(hù)和掘進(jìn)方面仍然存在一些問題：目前巷道的掘進(jìn)技術(shù)大多數(shù)采用傳統(tǒng)的掘進(jìn)技術(shù)，開采周期長(zhǎng)，開采設(shè)備陳舊，為提高井下作業(yè)的安全可靠，巷道逐漸向煤巷轉(zhuǎn)型，既可以充分發(fā)揮大型設(shè)備的作業(yè)效率，也可以由傳統(tǒng)的拱形工作面向矩形工作面轉(zhuǎn)變，但轉(zhuǎn)型后對(duì)回采巷道提出更高的要求，因此巷道掘進(jìn)只有不斷的改進(jìn)才能滿足開采的需求；加上我國煤礦的支護(hù)技術(shù)落后，礦井內(nèi)的掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備存在強(qiáng)度低的缺陷，所采用的支護(hù)技術(shù)多為傳統(tǒng)的錨固技術(shù)，技術(shù)落后且支護(hù)不穩(wěn)定，增加勞動(dòng)成本，因此不僅會(huì)降低作業(yè)效率，也存在安全隱患。

（2）根據(jù)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的實(shí)際操作情況，選擇合理的開采技術(shù)，在地質(zhì)條件特定區(qū)域，煤礦開采的區(qū)域環(huán)境較差，多數(shù)處于地質(zhì)條件惡劣的環(huán)境下，多斷層，井下高應(yīng)力強(qiáng)，煤層內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，水文環(huán)境較差。掘進(jìn)支護(hù)在開采過程中有很多難點(diǎn)，頂板的圍巖呈現(xiàn)升高態(tài)勢(shì)，復(fù)雜多變的斷層，特別是在薄弱煤層管理難度較大，這就增加了煤礦企業(yè)的支護(hù)技術(shù)和開采技術(shù)要求。

2 煤礦開采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵

（1）對(duì)煤礦開采而言，主要的開采方式是綜采和炮采；炮采主要是在長(zhǎng)壁工作面中執(zhí)行，主要過程是破煤、裝煤、運(yùn)煤和支護(hù)技術(shù)，炮采工作面設(shè)備安裝簡(jiǎn)單，鉆研技術(shù)采用煤電鉆，在各種復(fù)雜的環(huán)境下都可以使用，但炮采工作對(duì)頂板的管理不是非常完善，頂板事故多大，安全系數(shù)較低，因此在采取炮采時(shí)要注意爆破落煤要增加炮眼的個(gè)數(shù)，采用機(jī)械裝煤可以堅(jiān)強(qiáng)施工人員的強(qiáng)度，炮眼的封堵使用水泡泥，防止出現(xiàn)打筒的現(xiàn)象，加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員操作流程的培訓(xùn)，保障作業(yè)安全。

（2）綜采工藝是煤礦綜合機(jī)械化開采主要技術(shù)，即爆破、裝運(yùn)、支護(hù)等工序均已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，被廣泛的應(yīng)用于煤礦中，多數(shù)應(yīng)用于煤層穩(wěn)定且頂板堅(jiān)硬的煤層，該技術(shù)具有安全系數(shù)高、產(chǎn)量高、勞動(dòng)強(qiáng)度低和機(jī)械化程度高的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)綜采工作面投入大、無法保障煤質(zhì)的裝備和回撤，因此在綜采作業(yè)時(shí)要考慮煤層傾角的大小，綜采工作面地質(zhì)帶的構(gòu)造問題和綜采工作面收尾的作業(yè)技術(shù)。

（3）處于復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦巷道開采的關(guān)鍵是綜合合理的分析該區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)情況，特別是對(duì)地下的復(fù)雜多變的地質(zhì)條件，合理的布置巷道，在巷道開采時(shí)要注意發(fā)生不穩(wěn)定圍巖的現(xiàn)象，也就是通常所說的對(duì)巷道的破碎巖石進(jìn)行的支護(hù)技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是為了保障周圍的圍巖不受破壞，保障安全生產(chǎn)。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件，可以合理科學(xué)的運(yùn)用掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)，提高勞動(dòng)效率，對(duì)圍巖有很好的承載作用，可以將圍巖和支護(hù)體組成一個(gè)整體，擴(kuò)大使用的范圍。臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在綜掘機(jī)的使用過程中，綜合考慮液態(tài)系統(tǒng)，考慮其穩(wěn)定性和啟動(dòng)后的自動(dòng)封鎖裝置，如果可以講穩(wěn)定性和自動(dòng)封鎖裝置合起來解決，可以保障支護(hù)技術(shù)的順利開展；綜掘機(jī)施工過程中要有配套的管理制度，可以及時(shí)提高施工效率。

3 煤礦開采技術(shù)和掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的選擇

（1）煤礦掘進(jìn)技術(shù)是煤礦開采到結(jié)束的整個(gè)過程，大多數(shù)企業(yè)對(duì)開采過程中的掘進(jìn)技術(shù)重視度不夠，盡管掘進(jìn)技術(shù)多樣，但合理利用適合的掘進(jìn)技術(shù)才是提高效率的關(guān)鍵。目前我國煤礦常用的支護(hù)技術(shù)有金屬支護(hù)、噴漿支護(hù)、錨桿錨網(wǎng)支護(hù)和液壓支護(hù)技術(shù)等。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的選擇要根據(jù)煤礦井下作業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行，在巷道煤層穩(wěn)定的巖層且巷道變形較小，可以采用噴漿支護(hù)技術(shù)；在煤層巷道穩(wěn)定，頂側(cè)壓力較小的巷道可以采用錨桿或錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)；在變形嚴(yán)重，穩(wěn)定性差的圍巖可以采用便于維護(hù)的U型鋼支護(hù)技術(shù)，在選擇合理的支護(hù)技術(shù)時(shí)要區(qū)分綜掘機(jī)的使用范圍，結(jié)合巷道斷面的圍巖承載情況，完善煤礦掘進(jìn)的管理過程，提高開采效率。

（2）隨著開采技術(shù)的發(fā)展，常見的支護(hù)技術(shù)有直接破頂法、后退臥底法、臨時(shí)支護(hù)法等支護(hù)技術(shù)，直接破頂法師利用掘進(jìn)機(jī)直接沖擊斷層的頂部，保留性能穩(wěn)定的圍巖，利用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)完成支護(hù)工程；后退臥底法適合在斷層落差較大的巷道，該方法可以提高巷道的穩(wěn)定性；在做臨時(shí)支護(hù)工作時(shí)如果斷層的落差較大，就容易發(fā)生圍巖破碎情況，最佳的支護(hù)方法就是U型鋼支護(hù)技術(shù)，將U型剛和錨桿支護(hù)有機(jī)結(jié)合，提高巷道的穩(wěn)定和圍巖的堅(jiān)固性。

4 結(jié)束語

我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展的階段，煤礦開采成為衡量國家發(fā)展水平的重要標(biāo)志，我國煤炭資源豐富，但選擇合理科學(xué)的技術(shù)才能提高煤礦的開采效率和利用率，本文主要針對(duì)巷道開采過程的支護(hù)和掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析總結(jié)，提出支護(hù)的關(guān)鍵點(diǎn)，選擇適合的開采方式和支護(hù)方式，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障，是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。

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