煤礦巷道掘進施工及支護技術分析

呂剛 席恩泉 李恒

摘 要：煤巷開鑿及支護作業(yè)是煤炭采掘操作流程中的重要工作，其操作環(huán)境大多相對惡劣，如果其煤巷的掘進進程過于加快，圍巖支護結構不科學嚴謹，將極易導致巷道跨塌，造成嚴重的生產(chǎn)作業(yè)事故。故此，我們需要密切關注煤巷的掘進作業(yè)進程，選取嚴謹穩(wěn)妥的支護工藝，完善掘進操作流程，強化掘進及支護作業(yè)管控，真正實現(xiàn)煤巷施工中的安全作業(yè)。

關鍵詞：煤炭生產(chǎn)；巷道開鑿；掘進作業(yè)；支護工藝

引言

煤井巷道的開鑿施工及支護過程是煤炭采掘工作中的重要內容，其對煤炭資源的圓滿開采發(fā)揮著決定性的效能。煤巷開鑿及支護工藝對開采過程中的技術要求非常嚴格，此兩類繁雜而極具風險的工作對作業(yè)人員的生命安危及煤炭正常生產(chǎn)具有著密切的關聯(lián)性，須在思想上給予充分的關注。為加快煤巷工程的開鑿進度，真正實現(xiàn)其施工作業(yè)環(huán)節(jié)的安全和穩(wěn)定、高效，需將礦井中的地質結構情況與具體的開鑿工藝密切結合起來，嚴密管控掘進尺度及定位，同時選用穩(wěn)定高效的掘進作業(yè)裝備來展開施工過程。

1、煤巷掘進施工中暴露出的問題

1.1掘進操作工藝不科學

煤巷開掘施工在我國煤炭產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大的進程中收獲了豐富的實踐經(jīng)驗，在其實施過程中普遍選取鉆爆的方法，此種爆破方法的操作效率不高，對巷道周邊巖體的結構應力也會帶來較嚴重的不利影響。目前多采用的錨噴支護操作模式能夠完美實現(xiàn)煤巷圍巖的支護過程，然而此種手段內含著施工品質欠缺的弱項。采用鉆爆方法時其中的裝藥量把控是屬于一個操作難點，裝藥量不匹配或者位置選擇不合適，即會大大影響整體煤巷的圍巖支護品質。

1.2地理結構凸顯繁雜

煤巷開鑿施工須充分顧及到地形狀態(tài)所帶來的影響，支護操作中除了要選取技術成熟的頂板型圍巖支護工藝，尚需依照具體情況而有所調整。煤田周邊地質結構的特點千差萬別，在煤巷開鑿作業(yè)中對地質結構演變成型，支護基礎比較完整的區(qū)域，應當適當提快作業(yè)進度。對那些煤巷地質結構繁雜、煤層結構變化頻繁且顯著的部位須適當調慢開鑿進程，周密實施好其所在區(qū)段的圍巖支護工序。

1.3支護作業(yè)安全性欠缺

煤巷內壁圍巖結構時常會受到區(qū)域存水所帶來的不利影響，這種狀態(tài)下的圍巖體結構狀態(tài)繁雜、塑變性較強，煤層結構的穩(wěn)固性及堅實性較弱，此時對巷道掘進作業(yè)及其圍巖支護工藝的技術要求相當高。在煤巷開鑿作業(yè)環(huán)節(jié)中，巷道內壁會受到外部膨脹力的作用，因而極易發(fā)生結構上的遷移或者形態(tài)變化，較嚴重的結構遷移或錯位會破壞煤巷的總體承力結構，尤其是某些煤巷巖層軟弱的區(qū)域更容易發(fā)生此種情況。

2、開鑿作業(yè)面的通風和防塵要求

2.1通風功能要求

對煤巷施以通風手段能夠減低地層內部壓力，確保實現(xiàn)巷道本身的安全功能。對于煤巷開鑿施工來說，其通風強度在很大程度上關聯(lián)著煤礦生產(chǎn)過程中的安全品質，而且是煤巷掘進環(huán)節(jié)中必須實施的工作內容。煤巷施工中選取的通風器械通常都是鼓風機及引風機，須在具體選用時關注其通風量、設置部位及風筒位置確定。選用煤巷通風設備時，應以巷道開鑿施工的具體需求為參照，依據(jù)成熟且完整的數(shù)據(jù)資料，擬定恰當?shù)耐L量配額?，F(xiàn)階段，最為普遍采用的是新式的壓入型通風設備，在通風裝備供應市場上具有充分的供應。固定通風設施且啟動通風設備時，首先須注意到風壓變化可能帶來的影響。通常都會選取遠離煤巷開鑿風口的部位，遠離操作面的區(qū)域其空氣壓力比較低，這樣有助于通風設備正常的吸進空氣。通風設備的總體風壓須略低于沒想空間內部的風壓，能夠達到充沛的鼓風量。通風設備的風筒的長向尺寸選取亦須周密考量，須顧及到與作業(yè)面之間的合適距離控制。風機風筒的長度確定須顧及到合理通風所需的距離，進而達到對通風強度的需求，風筒本身的直徑須盡量選取大一些，以保證充足的通風量。

2.2巷道空間的防塵

煤巷的開造過程時常會受到粉塵的影響，故需完善做好粉塵的消除工作，并實施好針對巷道內粉塵的防范工作。煤巷開鑿作業(yè)中，煤層巖體是被連續(xù)性的開采下來，而且各個區(qū)域的煤層及巖體都會受到外部作用力所施加的影響，時常會發(fā)生顯著的變形過程，在外界作用力強于內部的承載應力時即會產(chǎn)生粉碎的情況，并引發(fā)高能度的揚塵。四散且彌漫的細煤顆粒粉塵不進會阻礙開鑿工作的進程，對總體掘進作業(yè)中的安全保障也帶來很大威脅，對操作者的健康亦會產(chǎn)生嚴重的危害。須在空間防塵上下功夫，實施好掘進作業(yè)面的除塵工作?，F(xiàn)階段的煤巷除塵方法包括：（l）利用水分子本身的吸附性能，向煤層內通水；（2）給處在開鑿作業(yè)階段的煤巖層淋水，抑制粉塵產(chǎn)生；（3）借助于通風設備把粉塵吸走。

3、圍巖支護工藝

煤礦支護過程要實現(xiàn)對其具體支護技術的檢驗。煤礦巷道支護理論須在研究實際情況的基礎上，從理論對煤礦巖層和實際情況做出解讀和預側。在實際的煤礦巷道支護工作中，要從理論方面對支護工作進行指導。目前，應用較多的理論有新奧法支護理論、松動圈支護理論和圍巖強度強化理論等。新奧法支護理論的要點有：采用錨噴支護，保證圍巖的承載能力；對圍巖進行加固，添加新的承載圈；采用光面爆破等。

煤巷支護模式依照支護工作和圍巖的關系不同而有所不同，支護工作對圍巖的影響是通過作用力和作用方向來實現(xiàn)的。目前巷道支護形式主要有四種：（l）支護力作用在圍巖外層，如支架支護等；（2）支護力在圍巖的內外層同時起作用，對圍巖形成一個從內到外的整體支護作用，如錨桿支護等；（3）改變圍巖的力學性質，通過改變巖體的構成，加強圍巖強度，如注漿加固方法。

結語

總而言之，煤礦巷道掘進施工和支護關系到煤礦的開采和開發(fā)，是煤礦開采的關鍵環(huán)節(jié)，要在保證安全的基礎上加快掘進施工速度、收到技術、環(huán)境等因素的影響，目前的施工還存在一些問題，加強煤礦巷道掘進支護，保證工人的安全。

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