淺析煤礦開(kāi)采技術(shù)和掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

陳勝明 卓軍

摘要：近年來(lái)，我國(guó)的科技技術(shù)及機(jī)械化程度迅猛發(fā)展，煤礦掘進(jìn)支護(hù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，備受煤礦企業(yè)和采煤施工人員的重視。面激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，作業(yè)的技術(shù)要求越來(lái)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(kāi)采過(guò)程中不斷的提升開(kāi)采技術(shù)和水平，煤礦開(kāi)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)展對(duì)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(lái)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(guó)的煤礦掘進(jìn)技術(shù)仍然存在諸多問(wèn)題，本文主要根據(jù)目前巷道掘進(jìn)或開(kāi)采過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道；支護(hù)技術(shù)；問(wèn)題措施；選擇

煤礦行業(yè)的發(fā)展對(duì)我們每一個(gè)人的生活都有深遠(yuǎn)影響，很多行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)煤礦的支持，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快，對(duì)煤礦也有更大的需求量。對(duì)我國(guó)煤礦開(kāi)采行業(yè)進(jìn)行分析，其條件都相對(duì)惡劣，地質(zhì)情況極為復(fù)雜，這樣不利的自然環(huán)境讓煤礦開(kāi)采具有更大的難度，這就需要更先進(jìn)的技術(shù)以及更嚴(yán)格的管理與之配套。在掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的操作上，要符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，讓圍巖的穩(wěn)定得到保障，讓煤礦開(kāi)采工作順利進(jìn)行，提高工作人員的安全系數(shù)。只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新才能讓煤礦行業(yè)有更廣闊的發(fā)展前景，對(duì)先進(jìn)的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行探索，在加快煤礦掘進(jìn)的同時(shí)，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

1 煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在的問(wèn)題和地質(zhì)條件分析

要對(duì)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)實(shí)際的運(yùn)作情況進(jìn)行充分的分析，需要選擇地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行具體的實(shí)例分析，對(duì)煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用上的研究。

（1）我國(guó)煤礦開(kāi)采范圍和深度逐漸增加，掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)就成為開(kāi)采過(guò)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(wèn)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(kāi)采周期長(zhǎng)，開(kāi)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(kāi)采的需求；加上我國(guó)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(kāi)采技術(shù)，在地質(zhì)條件特定區(qū)域，煤礦開(kāi)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(kāi)采過(guò)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(kāi)采技術(shù)要求。

2 煤礦開(kāi)采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵

對(duì)于復(fù)雜程度較高的地質(zhì)來(lái)說(shuō)，在煤礦開(kāi)采技術(shù)上最關(guān)鍵的就是要綜合考慮實(shí)際地質(zhì)狀況，進(jìn)行合理分析。在對(duì)地下礦藏進(jìn)行開(kāi)采的時(shí)候，對(duì)巷道的布置必須要科學(xué)合理，在進(jìn)行巷道開(kāi)鑿的時(shí)候要注意其數(shù)量，如果發(fā)生圍巖不穩(wěn)定的現(xiàn)象，那么支護(hù)工作必須進(jìn)行。我們通常把這項(xiàng)工作叫為井巷工程，也叫做井巷掘進(jìn)與支護(hù)工作。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，井巷掘進(jìn)與支護(hù)就是對(duì)巖石進(jìn)行破碎，從而得到必需的井巷空間，它的目的是保證井巷周?chē)膸r石不受到破壞，從而保證生產(chǎn)安的安全進(jìn)行。

（1）對(duì)煤礦開(kāi)采而言，主要的開(kāi)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(guò)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(kāi)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(wú)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(wèn)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(kāi)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(kāi)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(shuō)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?chē)膰鷰r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(guò)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(lái)解決，可以保障支護(hù)技術(shù)的順利開(kāi)展；綜掘機(jī)施工過(guò)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(kāi)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(kāi)采到結(jié)束的整個(gè)過(guò)程，大多數(shù)企業(yè)對(duì)開(kāi)采過(guò)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(guó)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(guò)程，提高開(kāi)采效率。

（2）隨著開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，常見(jiàn)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(yǔ)

我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展的階段，煤礦開(kāi)采成為衡量國(guó)家發(fā)展水平的重要標(biāo)志，我國(guó)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(kāi)采效率和利用率，本文主要針對(duì)巷道開(kāi)采過(guò)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(kāi)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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