煤礦采煤掘進工作中的技術(shù)應(yīng)用分析

＊張志鵬

（山西華陽新景礦 山西 045000）

引言

在煤炭資源的實際開采過程中，必須對相關(guān)技術(shù)進行一系列的合理使用，以保證采煤掘進過程中的安全以及效率。因此，針對煤礦采煤掘進過程中高強支護技術(shù)的有效應(yīng)用進行深入探究顯得尤為重要，這是因為高強支護技術(shù)堪稱是一種較強的自主支護巷道以及對實際條件有著嚴格遵循的先進技術(shù)，此技術(shù)可以讓圍巖得到預(yù)應(yīng)力的提高，能夠有效防止圍巖煤礦周圍發(fā)生變形現(xiàn)象，不僅能夠使煤礦采煤掘進得到安全性的提高，還可以使煤礦企業(yè)實現(xiàn)進一步發(fā)展。

1.支護技術(shù)所具備的作用分析

(1)功能分析

在最早時期的煤炭開采工作中，大多數(shù)地區(qū)在一般情況下所使用的開采方式是土壤淺層或地表等方式，技術(shù)水平受到了一定的限制，在實際開采工作中因為地表以及淺表存在一定的便利性，同時成本較低，并且能夠使開采的整個過程得到安全方面的保證，能夠有效防范隨時可能出現(xiàn)的安全事故。但是，由于社會的不斷進步，在煤炭資源方面的需求量越來越多，使煤炭逐漸增加了開采量。隨著開采技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，目前，我國煤炭開采的發(fā)展趨勢主要傾向于地下開采，這樣使開采過程增加了一定難度，隨之增加了一定的危險系數(shù)。開采人員的工作需要在較深煤層中完成，但是，由于區(qū)域的不同，地質(zhì)條件與土壤等均具有一定的差異性，導(dǎo)致在實際開采過程中煤炭頂板的穩(wěn)定性始終處于一種變化狀態(tài)，如果并未做到科學(xué)合理性的有效控制，將會引發(fā)一些安全事故，因此，在煤炭的實際開采中需要對支護技術(shù)進行合理使用，這樣才能確保頂板擁有一定的穩(wěn)定性，進而使開采人員在實際掘進過程中得到安全方面的保障，同時需要引起注意的是，必須實施巷道加護工作，其目的在于防止發(fā)生坍塌問題，在保證煤礦掘進安全性的同時，還需要強化其穩(wěn)定性。

(2)特點分析

在高強支護技術(shù)的有效使用中，因為并未對實際操作制定嚴格要求，同時操作內(nèi)容相對來說較為簡單，企業(yè)在運用此技術(shù)過程中不必投入大量資金，還可以減少企業(yè)在安全方面的投入等。高強支護技術(shù)具有非常便利的組裝，在專業(yè)知識以及技術(shù)上要求較低，并且能夠保證一定的質(zhì)量，方便攜帶等特點，在實際開采中可以快速的適應(yīng)作業(yè)面環(huán)境，同時其具有較長的使用年限，在資金方面具有較少的投入等，能夠有效保證企業(yè)的經(jīng)濟。企業(yè)在對煤炭進行開采時，通過對高強支護技術(shù)的有效使用，能夠使煤礦巷道得到加固，持續(xù)加強其承受效果，提高其穩(wěn)定性。

2.高強支護技術(shù)實際應(yīng)用過程中存在的問題

在煤礦開采掘進工作的開展中，高強支護技術(shù)的有效應(yīng)用依然存在各種問題，例如，在支護準備工作的初期階段，可能會出現(xiàn)巖體滑動以及裂縫等問題。盡管可以在高強支護技術(shù)有效使用之前對施工參數(shù)進行相應(yīng)的確定，但是，還是無法完全預(yù)測實際開采過程中可能遇到的問題，高強支護措施一旦出現(xiàn)當前巷道應(yīng)力大于預(yù)應(yīng)力時，就會引發(fā)危險事故，由于煤礦開采工作的進一步開展，則會加大巖體的受壓力，隨之增加開采掘進過程中的難度以及危險程度，如果高強支護技術(shù)存在不合理的使用，同樣會造成礦井坍塌（圖1）等事故。我國礦山礦井具有十分復(fù)雜的地質(zhì)和地形，在開采過程中，在所難免會碰見各種復(fù)雜的工作環(huán)境，使開采工作增加了一定難度，當?shù)刭|(zhì)條件已經(jīng)發(fā)生變化，盡管采取了高強支護技術(shù)，也無法使開采難度得到改變，無法降低開采過程中的風(fēng)險系數(shù)，甚至使實際的開采掘進作業(yè)因此增加風(fēng)險。

圖1 礦井坍塌

3.煤礦采煤掘進工作中的技術(shù)應(yīng)用

(1)在軟巖巷道中的應(yīng)用

長久以來，煤礦采掘工作具有一定的難度，特別是軟巖巷道中的支護工作，只有嚴格按照要求開展其支護工作，才能保證煤礦開采工作的正常開展，使煤礦安全事故發(fā)生率得到降低。一般情況下，軟巖巷道具有較差的穩(wěn)定性，而且大部分圍巖中具有非常發(fā)達的節(jié)理裂隙，導(dǎo)致在開展煤礦采掘工作的過程中很容易出現(xiàn)巷道變形的情況，對此可以利用高強支護技術(shù)，使頂板事故實現(xiàn)發(fā)生率的降低，保證軟巖巷道施工的進一步開展。在煤礦開采工作的開展中，為了使軟巖巷道安全事故實現(xiàn)發(fā)生率的降低，對于煤礦企業(yè)中管理人員而言，需要根據(jù)煤礦開采的實際狀況對頂板支護的管理制度進行優(yōu)化以及完善，使井下工作人員能夠有序以及高效的進行煤礦開采工作，實現(xiàn)煤炭開采效率的進一步提高。在煤礦支護過程中，煤礦企業(yè)的全體管理人員必須將自身應(yīng)具備的安全管理意識進行提高，進而使煤礦支護工作實現(xiàn)高效率，使煤礦頂板實現(xiàn)安全性以及可靠性的提高。在有效評價頂板支護設(shè)備的過程中，評價人員應(yīng)立足于支護設(shè)備的質(zhì)量、性能和穩(wěn)固三個角度展開評價工作，同時按照相關(guān)要求安排專業(yè)人員對支護設(shè)備進行定期的檢修，在煤礦采掘工作中，保證支護結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮其真正價值，使井下工作人員能夠從根本上得到生命和財產(chǎn)安全的保障。

(2)光爆錨噴網(wǎng)技術(shù)

在煤礦采煤掘進工作開展中，光爆錨噴網(wǎng)技術(shù)（圖2）屬于一種具有廣泛應(yīng)用范圍的高強支護技術(shù)，其主要原理在于以錨桿作為加固拱，能夠有效加固煤礦巖層，進而加大巖層的穩(wěn)定性，同時可以使圍巖得到抗剪力的增加，有效增加巷道支護的整體強度。在巷道最深的圍巖處，有效設(shè)置加固拱結(jié)構(gòu)，能夠使圍巖在一定程度上提高穩(wěn)定性，進而防止圍巖上方出現(xiàn)巖層變形以及松動等情況，為采煤掘進工作過程中的安全建立牢固基礎(chǔ)。在采煤掘進過程中針對光爆錨噴網(wǎng)技術(shù)進行應(yīng)用，對于可能發(fā)生散落情況的巖層而言，可以利用錨桿強大的懸吊功能，通過具有較好穩(wěn)定性的圍巖結(jié)構(gòu)來固定這些巖石，然后利用錨桿的支撐功能，有效支撐圍巖結(jié)構(gòu)，進而使圍巖荷載得到降低，確保巷道具備一定的穩(wěn)定性。此外，在光爆錨噴網(wǎng)技術(shù)的有效使用中，錨桿還具備了較強的補強作用，通過對煤礦巷道周圍進行錨桿的設(shè)置，便能夠使巷道結(jié)構(gòu)得到完整性的保護，使巷道周圍的圍巖穩(wěn)定性大大實現(xiàn)提高，其原理在于錨桿能夠承擔(dān)起圍巖的一部分荷載，進而大大降低圍巖所承受的荷載。

圖2 光爆錨噴網(wǎng)技術(shù)

(3)噴射混凝土支護技術(shù)

在煤礦采煤掘進的過程中，對采煤掘進工作面進行安全性的保護是高強支護技術(shù)的關(guān)鍵作用。在高強支護技術(shù)中，噴射混凝土支護同樣是一種較為常見和常用的技術(shù)，通過不斷研究以及實踐證明，噴射混凝土支護無論是對煤礦巖層還是巷道，都發(fā)揮著較強的支護作用。噴射混凝土支護的噴射對象主要是干式混凝土以及水泥包裹砂漿，以此實現(xiàn)良好的支護效果。噴射混凝土支護的主要原理是，通過壓縮空氣，在煤礦巖層以及巷道表面進行混合物的噴射，進而有效加固煤礦巖層以及巷道，使煤礦巖層以及煤礦巷道得到穩(wěn)定性的提高，最終使采煤掘進工作得到安全保證。在噴射混凝土支護技術(shù)正式使用之前，需要仔細勘察采煤掘進工作面的具體狀況，并根據(jù)勘測結(jié)果，進行計算和分析，保證參數(shù)的合理性，才能使噴射混凝土支護技術(shù)作用得到充分發(fā)揮，使煤礦采煤掘進工作實現(xiàn)較高的安全性。

圖3 噴射混凝土支護

4.結(jié)語

在煤礦采煤掘進工作的開展過程中，應(yīng)用最為廣泛的是高強支護技術(shù)，同時使煤礦開采得到了有效性以及安全性的保證，使高強支護實現(xiàn)了一定的加固作用，在本質(zhì)上促進了煤礦事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。所以，煤礦企業(yè)應(yīng)該不斷強化高強支護技術(shù)的有效應(yīng)用，根據(jù)企業(yè)的具體情況，開展此技術(shù)的應(yīng)用，同時，需要持續(xù)創(chuàng)新以及完善高強支護技術(shù)，在煤礦企業(yè)中進行有效使用，將其優(yōu)勢進行最大化發(fā)揮，確保煤礦采煤掘進整個過程的安全，使事故發(fā)生率降到最低，有效預(yù)測以及防范風(fēng)險，為煤礦企業(yè)的進一步發(fā)展給予一定的技術(shù)支持。