煤礦巷道掘進施工及支護技術(shù)分析

侯雙

摘? 要：煤礦巷道掘進和支護施工是煤炭開采過程中最為重要的環(huán)節(jié)，其工作質(zhì)量與煤炭出產(chǎn)量有直接關(guān)系，其施工作業(yè)環(huán)境較為惡劣，如果在施工過程中提升挖掘速度，支護設(shè)置沒有得到合理設(shè)置很容易導(dǎo)致巷道塌陷威脅到施工人員生命安全，企業(yè)會蒙受經(jīng)濟損失，故此要對煤礦巷道掘進施工給予高度重視，利用科學技術(shù)加強支護技術(shù)，優(yōu)化施工過程中使用的工藝技術(shù)，在挖掘現(xiàn)場結(jié)合工作情況制定管理制度，保證巷道安全，以便能夠順利開采礦產(chǎn)資源。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道;掘進施工;支護技術(shù)

煤礦巷道掘進施工和支護是一項較為復(fù)雜的工作且具有系統(tǒng)性，在煤炭資源開采過程中發(fā)揮了非常重要的作用，這類往往需要多個工人相互配合才能完成，并且為了避免開采過程中發(fā)生安全事故，要提高煤礦巷道安全性和可靠性，結(jié)合地質(zhì)地貌情況把控施工進度，使用合適的挖掘設(shè)備，分析頂板支護形式，找出施工過程與支護過程中存在的問題，針對問題采取相應(yīng)的解決措施，為施工過程提供安全保障，提升工作效率和煤炭產(chǎn)量，文章主要對煤礦巷道掘進過程和支護過程中使用的技術(shù)進行分析探究。

1 煤礦巷道掘進方式分類

目前我國煤礦企業(yè)主要以兩種形式進行巷道挖掘施工，其一是綜合機械化掘進，其二是掘錨一體化掘進。利用綜合機械化掘開采煤炭資源之前必須具備一個完整系統(tǒng)，而這個系統(tǒng)基本是由鉆孔設(shè)備，掘進設(shè)備，電力設(shè)備等構(gòu)成。在整個運作系統(tǒng)當中最為重要的是掘進設(shè)備，該設(shè)備在開采過程中起到的效果將直接影響開采進度與煤炭資源產(chǎn)量。錨桿支護技術(shù)是掘錨一體化工作的基礎(chǔ)部分，這種工作方式可以將巷道掘進與巷道支護融合在一起，提高工作效率同時節(jié)省資源投入。

2 煤礦巷道錨桿支護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，巷道錨桿支護技術(shù)具有很強的系統(tǒng)性，整個系統(tǒng)大致包含了地質(zhì)勘測、支護方案設(shè)計、材料和機械的選取、作業(yè)質(zhì)量的評估以及其他方面的內(nèi)容。首先，地質(zhì)勘測方面需要做的工作主要是針對圍巖的應(yīng)力、強度、結(jié)構(gòu)進行探測，盡量獲取目標礦區(qū)的應(yīng)力場、圍巖的強度以及其結(jié)構(gòu)的特征等數(shù)據(jù)，為巷道的布置與支護方案設(shè)計提供真實有效的信息支撐。其次，針對勘測結(jié)果進行分析，并結(jié)合地質(zhì)情況設(shè)計科學合理的實施方案，針對目標礦區(qū)圍巖的特征選取支護材料以及作業(yè)工具，并注意保證施工工藝的優(yōu)良性。最后，對于完成的錨桿支護作業(yè)成果需要進行嚴格的質(zhì)量檢測與評估，確保其安全性、穩(wěn)定性。目前，我國錨桿支護技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的運用，并且在某些非常特殊的地質(zhì)條件下取得了很好的成果，比如在極軟巖巷道和深部沿空流巷重的運用。

3 煤礦巷道掘進施工及支護技術(shù)

3.1 掘進施工技術(shù)

目前我國煤礦企業(yè)在開采過程中基本會使用單相掏槽方式，如果開采地區(qū)出現(xiàn)炮眼較深的斷層面，企業(yè)在開采過程中可以用復(fù)合式掏槽方式解決此類問題。如果掘進過程中發(fā)現(xiàn)巷道中出現(xiàn)軟媒夾層，施工人員要根據(jù)夾層情況布置掏槽，將其傾斜角度設(shè)置在一個合理的區(qū)間內(nèi)，如果炮眼斷面較小，可以根據(jù)巷道實際情況選擇是否設(shè)置輔助眼。在巷道掘進施工中使用掘進機可以減少人力投入，提高煤炭產(chǎn)量，該設(shè)備經(jīng)常被應(yīng)用于裝煤與破煤工作當中。當前，許多煤礦在開采過程中都使用運煤設(shè)備與掘進機，這已經(jīng)成為一種主流形式。除此之外，許多企業(yè)為了提高開采效率，將采煤機投入到資源開采當中，該設(shè)備通過橫軸切割的方式可以做到連續(xù)切割，增加巷道寬度，如今采煤機應(yīng)用范圍較為廣泛，常被用于煤礦回采和巷道掘進，在使用過程中自身優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來，采煤效率得到提升，開采過程中可以減少成本投入。

3.2 支護技術(shù)

3.2.1 預(yù)留煤柱

為防止掘進施工過程中煤礦巷道出現(xiàn)塌陷，施工人員要結(jié)合當時情況采取相應(yīng)措施。預(yù)留煤柱是施工人員一種常用的支護形式，常見于巷道上下區(qū)，使用該方式可以減少回風平巷區(qū)域承受的壓力，并且這種方式操作流程較為簡單，有助于巷道通風與排水，缺點是企業(yè)需要向其中投入大量資金，煤柱支撐過程中產(chǎn)生的壓力將會影響巷道的安全性，為避免掘進過程中發(fā)生安全事故，施工人員要根據(jù)實際工作進度把控預(yù)留煤柱寬度，安排專職人員負責管理。

3.2.2 礦用支護型鋼

煤礦主要采用U型鋼和工字鋼進行支護，并且這種支護型鋼適合應(yīng)用在圓形巷道、半圓拱形巷道、橢圓形巷道斷面中。在實際應(yīng)用中，礦用支護型鋼的抗拉、抗壓和抗剪性較高，由于煤礦巷道施工環(huán)境比較惡劣，這對于支護型鋼的應(yīng)用要求比較高。同時，煤礦巷道支架承擔著大部分的橫向荷載和縱向推動力，并且抗彎截面模量會直接影響支護型鋼斷面結(jié)構(gòu)，結(jié)合煤礦巷道支架的實際承載負荷能力，合理控制抗彎截面模量，根據(jù)煤礦巷道接觸面面積和滑移平穩(wěn)度，選擇合適幾何形狀的支護型剛，確保其處于最佳的受力狀態(tài)。

4 優(yōu)化措施

4.1 采用性能優(yōu)越的掘進設(shè)備強化設(shè)備穩(wěn)定性

巷道掘進機是實施煤巷快速施工的主要設(shè)備。煤巷開鑿效率及其工程效益的增強決定于運用符合作業(yè)狀況及環(huán)境的掘進設(shè)備。掘進機械的施工目標是巷道煤巖及井下礦物，而且作業(yè)時振動效應(yīng)劇烈，井下作業(yè)條件惡劣，故應(yīng)依照施工條件具體確定施工方案，以便使掘進機械維持穩(wěn)定連續(xù)性作業(yè)。依托設(shè)備的引人和國產(chǎn)化進程，我國巷道掘進設(shè)備的國產(chǎn)化水平及應(yīng)用已產(chǎn)生了新的飛躍，形成了我國掘進施工工藝的獨特發(fā)展模式。我國自行制造掘進設(shè)備在液壓傳送、電氣配套、結(jié)構(gòu)部件的運用中，一定要仔細篩選，嚴格控制質(zhì)量。對一些本國產(chǎn)品質(zhì)量不達標的主要元器件，要優(yōu)先采用技術(shù)發(fā)達國家生產(chǎn)的產(chǎn)品。在合適的部位以鑲嵌式組合取代螺栓連接組合，利用模塊結(jié)合形式，不但能夠精簡結(jié)構(gòu)，有助于設(shè)備的拆卸維修，又能大幅度增強設(shè)備穩(wěn)定性。

4.2 巷道支護管理分析

對軟巖巷道采取支護措施過程中會涉及到許多施工環(huán)節(jié)，并且對施工技術(shù)有較為嚴格的要求，由于地下有許多因素會干擾施工過程，故此要把控其質(zhì)量，具體表現(xiàn)為以下幾點。第一，根據(jù)實際情況選擇合適材料用于巷道支護，優(yōu)質(zhì)支護材料是施工質(zhì)量的保障，施工人員要定期對其進行檢查，確保其質(zhì)量符合支護要求，如果材料質(zhì)量出現(xiàn)問題要將其立刻更換并告知有關(guān)負責人，為保證施工正常進行，企業(yè)可以建立獎懲制度，以此調(diào)動施工人員工作熱情。第二，施工質(zhì)量要符合相關(guān)標準，支護施工過程中，以實際要求和相關(guān)規(guī)范開展工作，根據(jù)施工人員具體工作能力進行分工并建立崗位責任制度，不定期抽查工作質(zhì)量。

5 結(jié)束語

總而言之，煤炭資源開采過程中，施工人員的生命安全最為關(guān)鍵，為避免安全事故發(fā)生，在進行煤礦巷道掘進施工和支護時要保證工程整體的安全性，可靠性。如此，煤炭開采效率會得到提升，后續(xù)開采工作可以順利進行，對企業(yè)來說根據(jù)煤礦實際情況采取科學開采方式能夠提升開采效率，避免安全事故發(fā)生，減少開采過程中資源投入，保證自身經(jīng)濟利益不受損失。

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