淺談煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

彭偉

摘 要： 社會發(fā)展迅速，我國的煤礦工程建設(shè)的發(fā)展也有了提高。國家經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展需要使用到大量的能源資源，包括人力資源與物力資源，目前我國的經(jīng)濟(jì)正在快速發(fā)展階段，因此對能源的需求量也在隨之增加，而煤炭作為重要資源，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的主要能源之一。隨著開采力度的加劇，我國范圍內(nèi)埋藏在淺層地表的煤炭資源已開發(fā)殆盡，為了滿足生產(chǎn)和發(fā)展的需要，只能繼續(xù)開采埋藏得更深的地質(zhì)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的煤礦，開采難度的加大。為了保證煤礦開采的安全性，就需要做好礦井內(nèi)部的巷道支護(hù)工作，基于此，本文通過分析目前存在于采礦過程中巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的問題，并提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞： 煤礦采礦工程;巷道掘進(jìn);支護(hù)技術(shù);應(yīng)用分析

【中圖分類號】TU3 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）11-0123-01

引言：關(guān)于挖掘施工，其指的是在實(shí)際施工過程中，對地下巷道進(jìn)行規(guī)劃性挖掘，借助科學(xué)的施工方法與措施，對煤層及其周圍巖體進(jìn)行破碎操作，進(jìn)而打造巷道空間并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行支護(hù)，保證巷道自身的穩(wěn)固性與暢通性，這有助于運(yùn)輸及開采煤。而若想采礦工程能夠順利開展，一定要使用相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)并充分掌握掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)，依據(jù)現(xiàn)實(shí)需求明確采取的支護(hù)類型，確保采礦工程質(zhì)量。

1 煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的作用

采礦工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，需要運(yùn)用多種工序挖掘煤礦、開采煤炭，同時采礦都需要在地下作業(yè)，極易受到外界因素的影響，例如地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、不通風(fēng)等。煤礦的開采中巷道的挖掘是非常重要的，煤礦中的巷道是人員通過、煤礦運(yùn)輸?shù)闹饕?，直接關(guān)系著整個礦區(qū)的安全性與穩(wěn)定性。當(dāng)前階段我國大部分煤礦都采用比較常用的煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)，包括多巷道掘進(jìn)、綜合性機(jī)械化掘進(jìn)等，每個煤礦的具體情況不同，需要根據(jù)實(shí)際的施工情況采取適用的掘進(jìn)方法與技術(shù)。對于施工來說，需要放在首位關(guān)注的就是安全問題，無論是煤炭開采企業(yè)、施工人員個人還是相關(guān)管理部門，都需要高度重視煤礦的安全問題，尤其是煤礦施工采用鉆爆法進(jìn)行施工時，需通過對地下的巖石打孔、放炮來進(jìn)行爆破，破壞巖石的結(jié)構(gòu)，來推進(jìn)巷道掘進(jìn)。因?yàn)檎ㄋ幍钠茐男苑浅?qiáng)，在鉆爆過程中一旦出現(xiàn)失誤就可能造成嚴(yán)重的安全事故，因此需要在施工之前做好調(diào)查分析，提前制定完善的爆破方案，并嚴(yán)格按照各要求實(shí)行，減少危險(xiǎn)的發(fā)生。煤炭的開采都是利用綜合性機(jī)械設(shè)備將在地下層掏空，然后進(jìn)入這部分空間施工作業(yè)，要保證作業(yè)人員的安全生產(chǎn)，煤礦的頂層支護(hù)工作至關(guān)重要。因?yàn)槊旱V作業(yè)是在地下，除了本身支護(hù)工作不到位之外，還極易受到地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的影響，造成塌方或地面沉降等現(xiàn)象，直接危害施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。要保證人員和礦井的安全首先需要對礦區(qū)所處的地理環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造有充分的了解，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整巷道的支護(hù)技術(shù)和支護(hù)方式，科學(xué)合理的開展煤礦施工。此外，還需要時刻關(guān)注礦井內(nèi)巷道是否穩(wěn)定，從加強(qiáng)煤礦本身關(guān)注保障安全的同時，充分運(yùn)用現(xiàn)代科技發(fā)展下的煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)，有效的支撐礦井內(nèi)部巷道，提高巖層的穩(wěn)固性和承重能力，減少安全事故的發(fā)生。煤炭開采工作安全有序的進(jìn)行，可以給工作人員提供一個安全的作業(yè)環(huán)境，這不僅能提高生產(chǎn)效率，給煤炭企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，還有良好的社會效益。

2 錨桿支護(hù)技術(shù)的原理

錨桿支護(hù)技術(shù)是通過錨固桿件實(shí)現(xiàn)對圍巖的加固，對于錨桿支護(hù)機(jī)理，不同的學(xué)者有不同的認(rèn)識。常見的錨桿主要有機(jī)械式錨桿和樹脂錨桿。機(jī)械式錨桿和樹脂錨桿的錨固能力差別較大，通常樹脂錨桿的錨固能力是機(jī)械式錨桿的幾倍甚至幾十倍，因此大多數(shù)礦井使用的是樹脂錨桿。經(jīng)過大量現(xiàn)場實(shí)踐，錨桿支護(hù)的有效性和安全性已經(jīng)被證實(shí)。筆者經(jīng)過多年工作，對錨桿支護(hù)的主要作用有以下幾點(diǎn)認(rèn)識：a）錨桿支護(hù)有加固圍巖的作用，在支護(hù)時等間距施工錨桿，通過錨桿的預(yù)應(yīng)力在錨桿支護(hù)的區(qū)域會形成一個壓縮性區(qū)域，在多排錨桿的作用下會形成有一定厚度的壓縮帶，這個壓縮帶能改變巷道周圍的應(yīng)力分布形式，防止圍巖出現(xiàn)松動現(xiàn)象;b）預(yù)應(yīng)力錨桿對圍巖起著很好的懸吊作用，能有效控制破碎巖塊下落的問題;c）預(yù)應(yīng)力錨桿之間會相互作用形成有一定承載能力的梁，這在一定程度上提高了錨桿支護(hù)區(qū)域的穩(wěn)定性?？刂频V山壓力顯現(xiàn)是錨桿支護(hù)的主要任務(wù)，具體任務(wù)是抑制巷道的變形。采用錨桿支護(hù)巷道時，還應(yīng)該考慮巷道周圍的地質(zhì)條件以及圍巖的完整性。對于完整性巖體，采用的錨桿數(shù)量較少，支護(hù)強(qiáng)度不需要太大;而對于非完整性巖體，除了需要進(jìn)行錨桿支護(hù)外，還應(yīng)該鋪設(shè)一定的金屬網(wǎng)，還可能需要打錨索。此外，巷道斷面對錨桿支護(hù)的參數(shù)也是有影響的，巷道斷面越大，對錨桿強(qiáng)度的要求越高。

3 煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 錨索支護(hù)技術(shù)

采礦工程中巷道的掘進(jìn)可以采用錨索支護(hù)技術(shù)，在實(shí)際開采工作中，錨索技術(shù)具有靈活性強(qiáng)、可靠性高、運(yùn)用方便等優(yōu)點(diǎn)，對操作人員的專業(yè)技能要求不是很高，既能節(jié)省一定的人力資源成本，又能大大提高開采工作的效率。同時采用這一技術(shù)能夠讓煤礦的巖石表層以及內(nèi)部同時受到作用力，就不易出現(xiàn)頂板離層現(xiàn)象，支護(hù)作用明顯。這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用的材料主要就是錨索，這是一種性能高、強(qiáng)度大的材料，完全滿足巷道的支護(hù)要求。

3.2 臨時支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

煤礦的開采，高質(zhì)量的支護(hù)是施工人員安全生產(chǎn)的保障，相關(guān)工作人員要掌握臨時支護(hù)的技術(shù)要點(diǎn)，做好支護(hù)工作。在施工前做好地質(zhì)勘察工作，根據(jù)礦區(qū)的巖石特點(diǎn)、地質(zhì)構(gòu)造選擇適用的支護(hù)材料，還要加強(qiáng)對施工隊(duì)伍的監(jiān)管，包括對施工人員工作方法的監(jiān)督和對施工現(xiàn)場的監(jiān)管，確保施工嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，所需的支護(hù)材料是符合實(shí)際需要的。同時完善礦區(qū)監(jiān)控設(shè)備，保證能實(shí)施查看礦井內(nèi)的進(jìn)度和動向，對可能發(fā)生的問題提前做好防范措施。

3.3 混凝土支護(hù)技術(shù)

煤礦巷道掘進(jìn)可采用多種方式的支護(hù)技術(shù)，不同的支護(hù)技術(shù)適用的環(huán)境與范圍是不一樣的，為了加固巷道的穩(wěn)定性，還可以采用混凝土支護(hù)技術(shù)。在錨桿支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上以混凝土為支架加強(qiáng)巷道圍巖的固定性，混凝土是由水泥、沙石等建筑材料混合而成，本身具有較強(qiáng)的粘合性，當(dāng)混凝土凝固之后的硬度及穩(wěn)定性都很高，將這一技術(shù)與錨桿支護(hù)技術(shù)相結(jié)合，能夠很大程度的提高支護(hù)強(qiáng)度，加強(qiáng)支護(hù)效果。

結(jié)語：隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與推廣，不僅豐富了日常生活，而且也有利于工作效率的提高，以此推動行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。同樣在煤礦開采作業(yè)中，也應(yīng)該得到技術(shù)支持。對此，有關(guān)工作人員應(yīng)該深入分析掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)，從而充分掌握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，進(jìn)而確保開采安全與開采質(zhì)量，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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