煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的分析

李紅祥 蘇 靜 紀(jì)發(fā)波 王勝利 張明國 常 宏

(六盤水師范學(xué)院 貴州 六盤水 553000)

一、目前的巷道支護(hù)技術(shù)

煤礦資源既是國家戰(zhàn)略儲備資源，也是人們?nèi)粘Ｉ钏匦璧牡V產(chǎn)資源，還是全世界公認(rèn)的不可再生資源。雖然，現(xiàn)在生產(chǎn)生活中已經(jīng)出現(xiàn)了一些其他新型能源代替煤礦資源的使用，但是，人們對于煤礦資源需求還是巨大的。因此，對于地下開采煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)方式也提出了更高的技術(shù)要求來滿足并保障礦井開采的需要。所以，合理的掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)方式也就顯得非常重要，主要的錨桿支護(hù)方式有以下幾種：

(一)懸臂式巷道錨桿支護(hù)技術(shù)

懸臂式巷道錨桿支護(hù)技術(shù)是一項(xiàng)不斷改革與創(chuàng)新的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)大部分應(yīng)用于大規(guī)模的大型及特大型煤礦，與傳統(tǒng)的懸臂巷道錨桿支護(hù)方式相比較，現(xiàn)今的懸臂掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)有著不可替代的先進(jìn)性和安全性。懸臂式巷道錨桿支護(hù)主要由可伸縮帶式輸送機(jī)、懸臂式掘進(jìn)機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)和單體錨桿鉆機(jī)等組成。在煤礦巷道應(yīng)用的實(shí)際過程中，該技術(shù)仍然占據(jù)著重要的地位與作用。

(二)采掘合一巷道錨桿支護(hù)技術(shù)

采掘合一巷道支護(hù)方式就是掘進(jìn)工作與采煤工作的同時進(jìn)行的支護(hù)方式。這種方式很大程度的提高了采煤效率，對于目前煤炭企業(yè)的發(fā)展具有十分關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義，具有很大的研究空間和研究價值。

(三)煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)

快速有效的提高錨桿支護(hù)技術(shù)和巷道掘進(jìn)技術(shù)的全面融合，已是當(dāng)下巷道支護(hù)發(fā)展的大方向，錨桿支護(hù)方式的廣泛應(yīng)用也為其提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)條件。錨桿鉆車的應(yīng)用更是有效的保證煤礦開采的掘進(jìn)速度，煤礦企業(yè)更應(yīng)該以此為背景，在傳統(tǒng)采煤機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，使得采煤技術(shù)更加完善和先進(jìn)。

二、巷道錨桿支護(hù)的作用

(一)懸吊作用

懸吊作用就是將巷道直接頂頂板懸吊到上覆巖層堅(jiān)硬巖石中，起到支撐和穩(wěn)定圍巖的作用。當(dāng)新煤礦進(jìn)行開采時，需要掘進(jìn)多條煤層和巖層巷道通向開采工作面，用來完成礦井井下一切開采工作。由于井下地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，為了保障礦井安全生產(chǎn)，必須做好巷道圍巖的支護(hù)工作。防止巷道圍巖發(fā)坍塌，巷道巖體如果受到開采條件的影響破壞，如果巷道在沒有采取任何支護(hù)措施時就會發(fā)生巖體脫落，人員受傷等安全事故，影響礦井的生產(chǎn)效益。所以，將破碎巖體用錨桿支護(hù)懸吊在上覆巖層可以保持巷道周圍的巖體整體性，防止巷道圍巖變形，保障礦井安全生產(chǎn)。

(二)組合梁作用

礦井圍巖不是一成不變的，它們都具有不同的特殊性，表現(xiàn)出不同的層狀結(jié)構(gòu)，每一層的地質(zhì)成分都不一樣，同一個區(qū)域的巖體也都是層狀結(jié)構(gòu)的。組合梁的作用就是將層狀巖體錨固擠緊成一個整體，增大了層狀巖體的相互摩擦力，阻止層間錯動，極大的增強(qiáng)了掘進(jìn)巷道的支護(hù)強(qiáng)度，提高了圍巖巷道的穩(wěn)定性，采掘工作的安全也能得到進(jìn)一步提高。

(三)組合拱作用

在礦井中巷道圍巖的巖層類型多種多樣，對于各種類型的巖層，我們在掘進(jìn)巷道的過程中所選擇的支護(hù)措施也不相同。例如在特定的條件下破碎的巖層依舊可以保持巖層的穩(wěn)定性，其相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)就是組合拱技術(shù)，有一些破碎的巖層相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)為錨桿組合法，圍巖相互擠壓，摩擦力增大，使得巖層穩(wěn)定性增強(qiáng)，防止圍巖變形，導(dǎo)致破碎的巖石落入工作面。最終保證了采煤工作人員的安全，提高了采煤工作效率。

三、煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)的缺點(diǎn)

通過大量的實(shí)踐和研究證明在煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)中存在以下幾個缺點(diǎn)：

(一)礦山機(jī)械化設(shè)備水平不高

在支護(hù)過程中，需要多種設(shè)備配合使用完成巷道支護(hù)工作，雖然目前采煤技術(shù)和設(shè)備都得到了有效的發(fā)展，但目前除了國有煤礦企業(yè)等大型煤礦的機(jī)械化水平較先進(jìn)，普遍的中小型煤礦設(shè)備機(jī)械化仍然處于較低水平。這不僅僅影響了采煤工作效率，降低了工作生產(chǎn)速度，還使得工作安全系數(shù)得不到有效的提高，從根本上就大大降低了煤礦的發(fā)展可能性。

(二)錨桿支護(hù)配套技術(shù)不完善

我國從上世紀(jì)開始就使用錨桿支護(hù)進(jìn)行巷道支護(hù)，經(jīng)過多年的發(fā)展，錨桿支護(hù)配套技術(shù)一直是巷道支護(hù)的短板，如果煤礦開采施工配套技術(shù)的不完善將會直接影響整個巷道施工的進(jìn)程，對工作人員的生命安全也會造成巨大的危害。完善的配套技術(shù)大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度，縮短施工的周期，全面提高采煤工作效率。所以，實(shí)際的進(jìn)行錨桿支護(hù)工作時，工作人員應(yīng)該要因地制宜的進(jìn)行配套技術(shù)的選擇和改進(jìn)。

(三)錨固作業(yè)與掘進(jìn)作業(yè)不能同時進(jìn)行

當(dāng)使用懸臂掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時。要想開始下一項(xiàng)工作，就要先停止其他類型的掘進(jìn)作業(yè)。在巷道掘進(jìn)的施工過程中，掘錨機(jī)和錨固會存在時間重疊的現(xiàn)象。同一體系循環(huán)中，占大部分時間的是錨固掘進(jìn)。當(dāng)采掘作業(yè)進(jìn)行雙巷掘進(jìn)時，可以錨桿鉆車、連采機(jī)和梭車變換不斷地作業(yè)去完成最終任務(wù)。這種方法不會夠在對巷道底板造成不必要的損壞。所以將掘進(jìn)巷道作業(yè)和錨固作業(yè)有效地匹配在一起已是目前研究的重要方向。

四、全面提升煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的方法

(一)大量引進(jìn)高質(zhì)量人才

要想保證實(shí)現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化開采和智能化開采，就需要引進(jìn)和培養(yǎng)大批高學(xué)歷、高素質(zhì)人才進(jìn)行礦井現(xiàn)代化建設(shè)。煤礦開采巷道錨桿支護(hù)受到多種因素影響，針對不同的影響條件，就需要定向的培養(yǎng)該方面的專業(yè)技術(shù)性人才，進(jìn)行不斷的研究和創(chuàng)新，所以技術(shù)性人才的引進(jìn)對于煤礦就顯得極其重要。煤礦單位引進(jìn)和培養(yǎng)技術(shù)性人才的主要途徑有：一是與世界各大開設(shè)相關(guān)專業(yè)的高校進(jìn)行合作，簽訂專業(yè)人才就業(yè)培養(yǎng)方案，全方面提高煤礦人才素質(zhì)。二是應(yīng)該積極引進(jìn)技術(shù)性工作人才，做到人盡其用，防止專業(yè)技術(shù)性人才流失。三是對已有的煤礦工作人員開展周期性技術(shù)培訓(xùn)活動，讓他們做到實(shí)踐與理論相結(jié)合，提高自己的工作能力的同時也提高了整體的綜合素質(zhì)。最終才能實(shí)現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化、智能化開采的偉大目標(biāo)。

(二)巷道掘進(jìn)技術(shù)施工管理的強(qiáng)化

在進(jìn)行煤炭資源的開采工作時，錨桿支護(hù)技術(shù)不僅有效提高了整個礦井開采的效率，還使得工作人員的安全得到了保障，改善了礦井工作環(huán)境。煤礦開采企業(yè)應(yīng)該對煤炭開采工作中的錨桿支護(hù)施工管理加以重視，因?yàn)橛行У氖┕す芾砀軠p少施工步驟，減輕工人的勞動強(qiáng)度，全面提高整個煤礦礦井的安全性和穩(wěn)定性。而煤礦企業(yè)對煤礦掘進(jìn)巷道工作當(dāng)中存在的風(fēng)險進(jìn)行有效的控制，制定相應(yīng)的礦井掘進(jìn)巷道管理措施，充分保證礦井生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性，進(jìn)而提高整個礦井支護(hù)的施工管理質(zhì)量。

(三)全面升級煤礦巷道掘進(jìn)配套技術(shù)

自動化控制技術(shù)在煤炭開采掘進(jìn)工作中占有非常重要的地位，有效的應(yīng)用自動化技術(shù)，不但能夠保證每一個礦井工作環(huán)節(jié)的安全與穩(wěn)定，而且還整體的提高了礦井開采的效率。當(dāng)工作人員進(jìn)行煤礦掘進(jìn)工作時，要做好煤礦開采配套工作設(shè)備的清理與維護(hù)，以免因?yàn)樵O(shè)備因素而影響采掘工作的正常進(jìn)行。工作人員還需要及時的了解采區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)條件，并對其加以分析和研究，制定出相應(yīng)的巷道支護(hù)技術(shù)和完善采掘巷道支護(hù)配套技術(shù)，從而保障礦井開采工作的有序進(jìn)行。

五、結(jié)束語

未來經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新也在不斷進(jìn)步，煤炭資源仍然是世界所需的基本能源。本文提出的煤礦掘進(jìn)巷道的錨桿支護(hù)技術(shù)，在實(shí)際的礦井開采中取得了明顯的支護(hù)效果。因此，未來的礦井生產(chǎn)中我們也需要不斷地強(qiáng)化錨桿支護(hù)技術(shù)，這樣才能夠在及時地解決煤礦掘進(jìn)過程中錨桿支護(hù)的各種問題。