煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

王正國

摘要：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)的壯大，對(duì)能源的需要也越來越大。巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高采煤的安全性，使得采煤工作能夠更好的開展下去。合理應(yīng)用巷道掘進(jìn)技術(shù)和支護(hù)技術(shù)，使煤礦采礦企業(yè)的生產(chǎn)效率得以提升，且可以降低煤炭開采過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。本文對(duì)煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析研究

關(guān)鍵詞：煤炭采礦工程;巷道掘進(jìn);支護(hù)技術(shù)

引言

我國煤炭資源儲(chǔ)量位居世界前列，其國內(nèi)煤炭資源儲(chǔ)量新疆、內(nèi)蒙古、山西、陜西、貴州、甘肅地區(qū)最多，國內(nèi)已探明煤炭資源儲(chǔ)量約為4萬多億噸。為滿足我國人民對(duì)能源的需求，煤礦企業(yè)采用了現(xiàn)代化的采礦技術(shù)，巷道技術(shù)是進(jìn)行深層煤炭開采的必要步驟，而支護(hù)技術(shù)則是支撐采礦人員到深處進(jìn)行采礦工作的必要保障。當(dāng)巷道空間脫離于巖層時(shí)，必須采取合適的支護(hù)技術(shù)對(duì)采掘巷道進(jìn)行支護(hù)與加固。這樣既可以確保煤礦開采工作的順利進(jìn)行，而且還可以提高煤礦生產(chǎn)開采工作的安全性和可靠性。

1采礦工程巷道掘進(jìn)與支護(hù)概述

巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的根本目的就是為了提高采礦的安全性，增加采煤量和效率，優(yōu)化煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際作業(yè)開展過程中，對(duì)巷道掘進(jìn)施工的安全性提出了很高的要求。一般情況下，需實(shí)施專業(yè)的巷道掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)高效及安全開采生產(chǎn)作業(yè)。煤炭開采不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程，這中間有很多道工序，但是開采煤礦均需要在地下作業(yè)，煤炭開采工作極其容易受到自然環(huán)境的影響，包括天氣條件以及地質(zhì)條件等。在巷道支護(hù)工作中，預(yù)留煤柱是比較關(guān)鍵的組成部分，其能夠達(dá)到預(yù)期的支撐效果，且能夠保障掘進(jìn)巷道的安全性。在實(shí)際的巷道掘進(jìn)與支護(hù)工作中，有著較多的影響因素，這些影響因素會(huì)從多個(gè)方面對(duì)掘進(jìn)工作與支護(hù)工作造成影響與干擾。正是因?yàn)橛行?yīng)用了支護(hù)技術(shù)，巷道倒塌得以被有效的預(yù)防，采礦安全性得以提高。

2煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)分析

2.1做好通風(fēng)防塵工作

煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，掘進(jìn)施工人員和采煤工作人員長期處在巷道環(huán)境之中，肺部吸入大量粉塵對(duì)身體健康造成嚴(yán)重威脅。通風(fēng)系統(tǒng)可以保證巷道內(nèi)的粉塵快速排除，巷道內(nèi)部粉塵濃度下降則對(duì)人體造成的危害也會(huì)隨之下降。而且有些巷道掘進(jìn)設(shè)備對(duì)粉塵濃度有一定的要求，因此施工人員必須保證該設(shè)備在實(shí)際工作環(huán)境下能夠正常工作才能在管道掘進(jìn)中使用該設(shè)備

2.2做好地質(zhì)勘察工作

科學(xué)的地質(zhì)勘察能夠提供豐富的信息依據(jù)，幫助工作人員掌握煤礦開采的現(xiàn)場(chǎng)情況，選擇有利于煤礦開采的地形地勢(shì)，使煤礦開采過程的安全性得到保障。在地質(zhì)勘察工作的時(shí)候，工作人員需要選擇先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)地形進(jìn)行勘測(cè)，確?？睖y(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免因數(shù)據(jù)誤差給后續(xù)的工作帶來隱患。當(dāng)前我國在地形勘探上存在進(jìn)一步提升的空間，可以在地勢(shì)的勘探工作中采用三維地震勘探的方法，結(jié)合企業(yè)自身的能力進(jìn)行分析，確保勘探工作的有效進(jìn)行，進(jìn)而為煤礦開采工作的開展提供可靠的參考依據(jù)。

2.3常用掘進(jìn)技術(shù)方式分析

當(dāng)前我國煤礦工程開采中，主要采用大斷面連續(xù)性掘進(jìn)和復(fù)合型機(jī)械化掘進(jìn)工藝，其可以有效提高煤礦開采效率。然而，在煤礦開采過程中，要結(jié)合實(shí)際情況來實(shí)現(xiàn)與掘進(jìn)工藝的有效結(jié)合，以此來確保煤礦開采的安全性和有效性。如今，復(fù)合型機(jī)械化掘進(jìn)一般是涵蓋了供電與運(yùn)輸兩個(gè)系統(tǒng)，但是在大斷面連續(xù)掘進(jìn)過程中，間斷式運(yùn)輸是比較關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)際的工作中需要結(jié)合多種技術(shù)工藝進(jìn)行，保證掘進(jìn)的效率和質(zhì)量。

2.4瓦斯排放工作

煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)瓦斯排放與施工安全直接掛鉤，如果瓦斯排放不當(dāng)導(dǎo)致巷道內(nèi)部瓦斯?jié)舛冗^高，在巷道掘進(jìn)過程中，出現(xiàn)安全事故的幾率也會(huì)隨之增加。因此巷道掘進(jìn)過程中必須同步提高通風(fēng)系統(tǒng)的質(zhì)量，務(wù)必保證巷道通風(fēng)系統(tǒng)可以及時(shí)將瓦斯排出。技術(shù)人員可以在巷道內(nèi)部布置瓦斯?jié)舛葯z測(cè)裝置，并且根據(jù)瓦斯即時(shí)濃度對(duì)巷道掘進(jìn)施工進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整，防止采礦人員出現(xiàn)意外。

3煤礦采礦工程巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)分析

3.1選用性能優(yōu)異掘進(jìn)設(shè)備

巷道掘進(jìn)工作的實(shí)際開展，掘進(jìn)設(shè)備起到?jīng)Q定性作用，性能優(yōu)異的掘進(jìn)設(shè)備機(jī)械，能夠顯著地提高掘進(jìn)工作的整體效率和質(zhì)量水平。井下礦物與巷道煤巖是掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備的工作目標(biāo)，若掘進(jìn)機(jī)械的性能不足，就會(huì)影響到掘進(jìn)的效果。有些鉆機(jī)設(shè)備的掘進(jìn)工作性能不夠穩(wěn)定，在比較復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中不能保證正常工作，影響了整個(gè)煤礦開采的進(jìn)度，因此巷道掘進(jìn)設(shè)備最好選擇模塊化方式，便于更換零部件和維修。因此在實(shí)際的掘進(jìn)工作中，需要選用性能良好的掘進(jìn)機(jī)械，并結(jié)合施工環(huán)境確定施工方案，提高巷道掘進(jìn)的效果。

3.2錨桿支護(hù)和錨注支護(hù)技術(shù)

軟巖是一種十分常見的圍巖類型，為了最大程度提高巷道支護(hù)效果，工作人員就可以利用強(qiáng)度較高的錨桿，通過對(duì)錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了解可知，這一技術(shù)體現(xiàn)出實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、密黏性和封閉性等特點(diǎn)，并對(duì)錨桿施加一定的預(yù)應(yīng)力，以此來提高圍巖的承載性能，降低圍巖的剪切變形。錨桿支護(hù)技術(shù)是現(xiàn)如今最為常見的巷道支護(hù)技術(shù)，不僅成本較低同時(shí)應(yīng)用簡(jiǎn)單，能夠結(jié)合圍巖形變量適當(dāng)調(diào)整支護(hù)強(qiáng)度。但是在高應(yīng)力的制約下，并非所有的錨桿支護(hù)都能呈現(xiàn)出主動(dòng)的支護(hù)效果。錨注支護(hù)方式則主要采用灌漿的方法來提高圍巖的荷載力，同時(shí)也可有效提高圍巖抵御地下水侵害的能力。

3.3吊鏈?zhǔn)搅褐ёo(hù)技術(shù)

在煤礦采礦工程，巷道掘進(jìn)工作面的前探梁中，經(jīng)常使用吊鏈?zhǔn)降牧褐ёo(hù)技術(shù)，其主要就是利用吊鏈完成支護(hù)，且需要在管道的中軸區(qū)域進(jìn)行中央吊鏈的安裝，其他兩根吊鏈則要保持1m以上的安全距離，并利用吊環(huán)進(jìn)行加固。巷道薄弱之處可以采用錨梁支護(hù)，保證錨桿材料的質(zhì)量符合支護(hù)要求，及時(shí)對(duì)精度和質(zhì)量不符合要求的支護(hù)材料進(jìn)行更換。在應(yīng)用吊鏈?zhǔn)降牧褐ёo(hù)技術(shù)中，需要對(duì)巷道中可能出現(xiàn)的安全事故進(jìn)行預(yù)測(cè)，采取具有針對(duì)性的防范措施，避免前探梁的推進(jìn)受到影響。為保證工作人員的生命安全，需要將臨時(shí)的支架安裝到危險(xiǎn)區(qū)域，使工作人員能夠處于安全、穩(wěn)定的工作環(huán)境。

3.4U型鋼支護(hù)技術(shù)

煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)U型鋼支護(hù)技術(shù)主要使用U型金屬鋼架對(duì)巷道進(jìn)行支撐，該支護(hù)技術(shù)對(duì)U型鋼架的強(qiáng)度和承載力具有較高要求。當(dāng)巷道周圍巖石在礦山的擠壓下發(fā)生形變時(shí)，巷道在掘進(jìn)過程中很容易在高應(yīng)力的作用下發(fā)生變化，通過加裝金屬支架可有效降低應(yīng)力對(duì)巷道的影響。U型鋼支護(hù)可以對(duì)巷道起到一定的支撐作用，從而保護(hù)采礦人員的生命安全。現(xiàn)如今已經(jīng)形成了錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)及錨注網(wǎng)、錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)等，將不同的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合使用，可以促進(jìn)每一種支護(hù)技術(shù)發(fā)揮出最大價(jià)值，可明顯提高支護(hù)效果，因此現(xiàn)如今已經(jīng)在煤礦掘進(jìn)過程中有著重要應(yīng)用。

結(jié)束語

目前我國煤礦采礦行業(yè)的發(fā)展逐漸加快，煤是人類最重要的能源之一，而我國煤礦儲(chǔ)量雖然比較豐富，但是有些煤礦必須在極高的巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)下才能進(jìn)行開采，所以仍然需要大量從國外進(jìn)口煤礦能源。確保煤礦生產(chǎn)的安全進(jìn)行，避免出現(xiàn)人員傷亡等重大事故。巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)正是保證采礦工程順利高效穩(wěn)定開展的重要技術(shù)手段，對(duì)于這兩項(xiàng)技術(shù)，我國已經(jīng)有了一定的創(chuàng)新和發(fā)展，但仍然需要專家學(xué)者對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分析，掘進(jìn)巷道的安全不僅是實(shí)現(xiàn)煤炭安全開采和運(yùn)輸?shù)那疤?，同時(shí)也是煤炭開采人員生命安全的最直接保障，促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的改革和更新，從而保證煤礦采礦工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣力帥.工程巖體劣化與大采高沿空巷道圍巖控制原理研究[D].北京中國礦業(yè)大學(xué)，2016.

[2]丁國峰.沿空動(dòng)壓巷道圍巖穩(wěn)定性分析及非均勻支護(hù)技術(shù)研究[D].北京：中國礦業(yè)大學(xué)，2014.