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

劉躍松

摘 要：在我國社會飛速發(fā)展階段，大大提高了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，并增加了對能源資源的需求量。煤炭作為我國應(yīng)用最為廣泛的能源資源之一， 對于我國社會生產(chǎn)生活以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用。在煤礦的生產(chǎn)開采工作中，要按照要求做好巷道掘進(jìn)與支護(hù)工作，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。

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

1 采礦工程巷道掘進(jìn)與支護(hù)概述

通常情況下，在煤礦采礦工程掘進(jìn)與支護(hù)過程中，將會直接決定著其支護(hù)水平與質(zhì)量。當(dāng)前我國煤礦煤炭開采過程中，斜眼掏槽與直眼掏槽是比較常見的兩種掘進(jìn)技術(shù)。直眼掏槽與斜眼掏槽兩種方式適用的開采情況不同，在實際的煤礦開采中需要根據(jù)客觀條件合理進(jìn)行選擇。斜眼掏槽技術(shù)在軟巖夾層中得到了廣泛應(yīng)用，在該過程中由于受到土質(zhì)制約，還需要輔助其他技術(shù)支持，從而提高應(yīng)用的效果水平。在巷道掘進(jìn)過程中，相關(guān)單位要合理選擇采礦工程巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)，并輔以相關(guān)采礦設(shè)備機(jī)械，以此來形成科學(xué)的采礦工程體系，確保煤礦開采巷道掘進(jìn)工作進(jìn)行的流暢性，使煤炭采礦工程競爭力得到有效提升。在巷道掘進(jìn)工作結(jié)束后， 才會開展支護(hù)工作，其不僅可以實現(xiàn)對煤礦巷道周圍地質(zhì)的有效保護(hù)，而且還可以確保巷道的平穩(wěn)性和均勻性。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。因此，相關(guān)施工人員需要保證預(yù)留煤柱的穩(wěn)定性以及質(zhì)量水平， 并對預(yù)留煤柱進(jìn)行加固，做好規(guī)劃與參數(shù)的調(diào)整調(diào)節(jié)，使預(yù)留煤柱能夠適應(yīng)巷道掘進(jìn)情況。

在實際的巷道掘進(jìn)與支護(hù)工作中，有著較多的影響因素，這些影響因素會從多個方面對掘進(jìn)工作與支護(hù)工作造成影響與干擾。具體而言，主要存在著三個方面的影響因素，分別為巷道圍巖強(qiáng)度因素、地質(zhì)環(huán)境因素以及地應(yīng)力因素。圍巖的強(qiáng)度直接影響著巷道的穩(wěn)定性和可靠性，因此相關(guān)施工人員需要對圍巖的強(qiáng)度進(jìn)行勘測，保證采礦巷道能夠安全支撐，保證工作人員能夠安全通行。在應(yīng)用錨桿技術(shù)的情況下，圍巖強(qiáng)度能夠獲得一定的提高，從而進(jìn)一步提高巷道支撐效果。地質(zhì)應(yīng)力的荷載能力是圍巖強(qiáng)度勘測工作中的重點(diǎn)內(nèi)容，地質(zhì)應(yīng)力荷載能力的強(qiáng)弱影響著頂板的位移， 地質(zhì)應(yīng)力增強(qiáng)，荷載能力提高，就會使頂板位移降低，提高其支撐能力。在實際的開采過程中，需要全面而詳細(xì)地了解圍巖情況，從而提高圍巖強(qiáng)度，提高支護(hù)的安全性和有效性。地質(zhì)環(huán)境在煤礦開采過程中影響著巷道掘進(jìn)的速度，由于地下環(huán)境地質(zhì)條件復(fù)雜多變，會出現(xiàn)軟巖、硬巖、斷層、褶皺等不同問題情況，加大巷道掘進(jìn)的施工難度的同時增加工程的危險性，增加安全隱患。此時，在巷道掘進(jìn)工作中，施工人員要綜合勘測地表與地下地質(zhì)情況，結(jié)合礦區(qū)整體情況，因地制宜采用對應(yīng)舉措進(jìn)行掘進(jìn)工作。地應(yīng)力因素影響著煤礦開采工程的安全性，當(dāng)?shù)貞?yīng)力增大時，就會導(dǎo)致巖體位移增加，致使支護(hù)工具出現(xiàn)形變問題，增加工程的危險性。因此需要做好地質(zhì)勘查工作，保證采礦工程能夠順利進(jìn)行。具體的巷道掘進(jìn)與支護(hù)工作影響因素。

2 采礦工程專業(yè)巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)中的影響因素

2.1 巷道圍巖抗壓強(qiáng)度要素

巷道是否平穩(wěn)受圍巖的抗壓強(qiáng)度影響，技術(shù)專業(yè)工作人員必須對圍巖抗壓強(qiáng)度開展勘察，確保巷道能夠具有安全性支撐點(diǎn)，使工作員安全地行駛。錨桿技術(shù)下，圍巖抗壓強(qiáng)度得到提升，就可以進(jìn)一步加強(qiáng)巷道支撐點(diǎn)。地質(zhì)環(huán)境地應(yīng)力的載荷工作能力是圍巖勘測工作的關(guān)鍵，載荷工作能力的高低與現(xiàn)澆板偏移的狀況相關(guān)，載荷工作能力強(qiáng)，地質(zhì)環(huán)境地應(yīng)力提高，會使現(xiàn)澆板偏移減少，支撐點(diǎn)力量有所增強(qiáng)。

2.2 環(huán)境條件

環(huán)境條件在采掘過程中關(guān)乎巷道掘進(jìn)的速率，地底自然環(huán)境紛繁復(fù)雜，環(huán)境條件中會發(fā)生軟巖、硬巖、斷塊、皺褶和儲水等狀況，這種狀況都會增加工程施工的難度系數(shù)，使得巷道掘進(jìn)和支護(hù)工作更難開展，還會繼續(xù)提升工程項目的危險因素，增加安全風(fēng)險，也非常容易發(fā)生瓦斯爆炸，洪水泛濫成災(zāi)這類狀況。因此，必須在專業(yè)的施工隊伍進(jìn)行巷道掘進(jìn)以前，就對土層和地底的自然環(huán)境開展勘察，整合全部礦山的具體情況， 量體裁衣，進(jìn)行合適的科學(xué)研究的采用和應(yīng)對措施開展掘進(jìn)。

3 煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 做好地質(zhì)勘察工作

在煤礦巷道掘進(jìn)施工之前，技術(shù)人員必須對地質(zhì)構(gòu)造和周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察，并且能夠?qū)υ诰蜻M(jìn)過程中的所有不利因素了然于胸，同時采取有效措施進(jìn)行預(yù)防與處理，最大程度的提高掘進(jìn)效率與掘進(jìn)安全性。例如，煤礦企業(yè)可以采用三維地震綜合勘探技術(shù)，為掘進(jìn)方案和掘進(jìn)技術(shù)的選擇提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)參考。

3.2 做好瓦斯排放工作

在煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)施工時，工作人員不僅要對支護(hù)技術(shù)與支護(hù)方案進(jìn)行深入考慮，同時也要對掘進(jìn)環(huán)境進(jìn)行全面分析。因為在煤礦巷道的掘進(jìn)過程中，不可避免的會產(chǎn)生瓦斯氣體，一旦瓦斯?jié)舛瘸迾O易引發(fā)爆炸事故，要求技術(shù)人員必須采取科學(xué)方式做好瓦斯排放工作，并對巷道中的瓦斯含量進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，確保掘進(jìn)環(huán)境安全。

3.3 做好通風(fēng)防塵工作

在煤礦巷道掘進(jìn)過程中，巷道中會漂浮著大量的煙塵粉末，為了確保掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行，切實保障掘進(jìn)工作者的人身安全，要求工作人員必須精準(zhǔn)計算巷道中的最大通風(fēng)量，科學(xué)設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)，確保巷道內(nèi)部風(fēng)壓符合施工要求。同時能夠利用通風(fēng)機(jī)盡可能多的排除有害氣體和灰塵，確保巷道內(nèi)溫度和濕度適宜。

4 常見的煤炭采礦工程巷道支護(hù)技術(shù)

4.1 錨索支護(hù)技術(shù)

如果在煤礦巷道掘進(jìn)過程中存在軟巖情況，因為軟巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較差并且極易發(fā)生形變，因此必須需要采取有效的支護(hù)措施對巷道結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)。錨索支護(hù)技術(shù)能夠有效應(yīng)對軟巖結(jié)構(gòu)，能夠提高軟巖結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和可靠性。

4.2 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，并對錨桿施加一定的預(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)，不僅成本較低同時應(yīng)用簡單，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，同時也可有效提高圍巖抵御地下水侵害的能力。

4.3 U型鋼支護(hù)技術(shù)

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)力對巷道的影響。U型鋼支護(hù)技術(shù)在應(yīng)用過程中對金屬支架的伸縮性有著極高要求，一旦圍巖發(fā)生變形可迅速起到支護(hù)效果，但是卻無法在圍巖變形前進(jìn)行提前支護(hù)。

綜上所述，為了實現(xiàn)煤炭的高效安全開采，要求煤礦企業(yè)的工作人員必須對巷道的掘進(jìn)技術(shù)和支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入研究，促進(jìn)技術(shù)的最大應(yīng)用。掘進(jìn)巷道的安全不僅是實現(xiàn)煤炭安全開采和運(yùn)輸?shù)那疤?，同時也是煤炭開采人員生命安全的最直接保障，所以為了推進(jìn)我國煤炭行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展， 就必須要求技術(shù)人員對現(xiàn)有的掘進(jìn)技術(shù)和支護(hù)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與完善，為安全生產(chǎn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

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