煤礦開采技術與掘錨支護技術要點探討

關鍵詞：煤礦開采技術;掘錨支護技術;對策

在開采煤礦上，保證開采煤礦工作效率和人員安全是關鍵。因此，這就需要煤礦企業(yè)要能在開采煤礦上嚴格按照行業(yè)標準來加以施工，通過科學合理方式來開采。在整個開采中針對設備的要求較高，受到周圍環(huán)境的影響，可能會出現(xiàn)安全事故，需要加以重視。

? 一、煤礦開采技術與掘錨支護技術內容

? （一）懸吊理論

這一技術是懸吊巷道頂部結構巖層，其目的是為讓巖層能始終在合理的強度范圍內，并在錨索錨桿下進一步提高巖層的實際強度。此外，在懸吊施工上，還應能根據(jù)實際情況來對應設置錨支護方案，保證巖層的質量是在錨固力之內，要能確保錨索是在頂層巖層穩(wěn)定下進行。

? （二）組合梁理論

在開采加裝錨索上，應用組合梁技術就是將錨索錨桿結合在一起，通過這樣的方法來支護頂部[1]。這一方法的應用在于通過將組合梁應用于巖層中，就能讓組合梁和巖層之間形成相互作用力，進一步保證巖層的穩(wěn)定性。此外，組合梁技術下，還能讓巖層結構具有很好的抗剪力，通過這樣的方法來減少開采上受到的干擾。根據(jù)相關實際經(jīng)驗分析能看出，在組合梁的應力越小，那么支護效果越好。

? （三）減跨理論

這一技術是在支護巷道頂板的時候，安裝支護裝置以此來穩(wěn)定巖層，并固定末端裝置。根據(jù)錨桿支護的實際結構比例來劃分頂板，從而來保證頂板能被分成多個小跨。并且，是在結構上建立連續(xù)支護，從而保證支護結構的穩(wěn)定，避免出現(xiàn)脫離巖層的問題。

? （四）最大水平應力理論

根據(jù)對應的試驗能看出，在巖層中應力分布存在著一定的規(guī)律。一些巖層中的內部剪切力會出現(xiàn)在兩端，這樣導致應力情況復雜，影響巖層結構，嚴重下可能會出現(xiàn)巖層錯位問題。為能有效的解決以上問題，就需要技術人員通過錨索和錨桿技術來提高巖層的抗剪力強力，保證巖層自身的穩(wěn)定?？傊?，想要讓掘錨支護技術能真正體現(xiàn)自身作用，那么就需要根據(jù)實際情況來合理設計支護方案，從而保證對巖層的有效支護[2]。并且，在具體應用上還應該對巖層應力情況加以分析，根據(jù)厚度、應力等，確保最終的支護能達到要求。在礦工施工上，可能會出現(xiàn)支護結構不穩(wěn)定的情況，影響后續(xù)開采的繼續(xù)進行。所以，針對這一情況，就需要設計人員能對巖層數(shù)據(jù)充分了解，然后根據(jù)方案來計算，最終進一步提高掘錨支護效果。

? 二、地質條件狀況

? （一）地區(qū)地質條件不同

從當前實際情況上能看出，煤礦掘進區(qū)的環(huán)境較為惡劣，并且很多情況下都是在較差的地質中進行，這些地區(qū)的斷層多，并且地壓要超出預定地壓。煤層內部的情況也不容樂觀，并有著較為復雜的水文條件。所以，針對特定區(qū)域的實際研究就是煤礦內部結構，并具有高應力。

? （二）支護中難點

因為地質情況較差，所以在開采上也有著較大的難度。比如，隨著開采深度的增加，那么巖層的應力也會隨之增加。因為頂部地板脆弱，那么就導致在掘進中無法保證煤層的完整，非常容易出現(xiàn)破裂問題。因為地質復雜，導致在巷道中所存在的斷層較多，并且坡度較大。很多煤礦都是在薄煤層中，增加對技術落實和管理難度。

? 三、煤礦開采掘錨支護技術具體落實方案

? （一）支護設計原則

設計人員在實際設計掘錨支護上，要能明確支護應力作用，避免影響周圍巖體結構。在一些礦區(qū)中，可能會導致巖體的結構出現(xiàn)分離問題。此外，如果頂板的質量能達到要求，也能取得很好的抗彎曲能力，從而保證后續(xù)施工的有序進行。此外，在設計方案上，如果沒有計算巷道寬度、頂板質量等相關數(shù)據(jù)，可能會對最終的支護效果產生影響[3]。與此同時，在具體施工上，可能會導致對頂板、巖層等產生額外應力，這樣就影響巖層自身的結構穩(wěn)定性，其剛度和強度下降。在設計和施工上，技術人員應該能實際情況入手，要能重視巷道位置的實際結構。在其中一些礦井中，可能會受到規(guī)劃方案的影響，導致集中應力問題出現(xiàn)，進而影響巖層結構的穩(wěn)定性。如果巖體結構與強度要求不相符，可能會出現(xiàn)崩塌這一問題。因此，在底層支護設計上，要能對周圍巖體情況充分分析，并能根據(jù)實際情況來對應設計方案，從而取得理想支護實際效果。

? （二）設備支護

1.掘錨機掘進

在設計掘進方案上，可以通過兩種方案來開展，分別是截割方式和循環(huán)。第一種是在應用掘錨機上的時候，要能確保巷道內結構穩(wěn)定。在應用截割循環(huán)后，操作人員要能操作截割頭，并將其移到巷道頂板位置。其次，技術人員從中要能積極做好各類設計的實際檢查，保證設備是能正常運行。最后，針對作業(yè)面的設備能及時復位，從而來讓其直接與井巷頂板接觸，隨后繼續(xù)后繼的工作。

2.連采機掘進

在連續(xù)掘進中，操作人員根據(jù)情況來對應采取作業(yè)形式。在就停藥截割方案上，要能確保掘進機的正常作業(yè)，并且要能有適合的進刀位置。在操作上，操作人員可以先激光確定位置，然后在截割的時候的標準深度后停止。隨后，操作人員定位位置，然后將連采機移到右側，并進行作業(yè)，通過應用這一形式完成作業(yè)后，那么操作人員就可以從中能應用連采機進行截割的時候，控制好整個工序，因為整個工序的操作難度較大。連采機首先是需要操作人員能對截割頭加以調整，并對應到頂板水平位置，做好安全檢查后進行切割。其次，操作人員要能及時清理切割完成后的煤皮。操作人員在完成后要能重新定位，并切割煤層。重復以上動作直至開采完成，也就是順利的完成割煤作業(yè)。最后，操作人員要能及時的對作業(yè)后的煤炭等進行清理，并能采取復式割煤作業(yè)，以此來為后續(xù)的支護小組提供空間。

3.錨桿機支護

在完成以上掘進后，就可以進行支護作業(yè)，通過這樣的方法來對整個巷道的結構加以穩(wěn)定。第一，操作人員要能先定位，為后續(xù)作業(yè)順利開展帶下基礎。操作人員通過激光定位的方法來明確打孔位置，保證錨桿機是在作業(yè)中心位置。隨后技術人員將主托架能移至到工作面的5m位置，避免對后續(xù)作業(yè)產生影響。此外，工作人員應該能對錨桿支護點合理規(guī)劃，在復雜作業(yè)下能做好位置標記。第二，進行鉆孔操作。首先，操作人員是要能在鉆機中裝設錨桿，并明確實際鉆機和鉆孔位置，針對所標記的位置要能反復的檢查，確保沒有問題后手動的將鉆頭移動到預定位置。整個過程中應該控制操作，并均勻再能加鉆頭鉆力。在順利完成鉆孔后，操作人員就能針對實際情況來對應更換鉆桿，便于后續(xù)作業(yè)繼續(xù)進行。第三，手動操作。在完成鉆孔后，需要能叢總使用裝置來測算深度，保證與要求相符后安裝錨桿。首先，操作人員是能將錨桿計入到攪拌器中，瞄準位置后通過機械方法來對其處理，直至能落實到鉆孔中。在完成以上操作后，確保頂部和托盤重合，整個時間大約為20秒左右。第四，強化整個錨桿結構。其中需要明確的則是，這一部分是需要在短時間內順利開展，在鉆桿孔內成型后，鉆機則是要能從中及時的插入錨桿，在等待整個結構穩(wěn)定。在這操作上，操作人員是要能按照對應設備的扭矩力，在各個位置上的錨桿都能順利加固后，操作人員就可以根據(jù)實際情況來對應劃分鉆架位置，保證方案是按預定所完成，說明支護工作完成。

結語：總而言之，煤礦開擦和掘錨技術正在向集成化方向所發(fā)展，各個環(huán)節(jié)的施工都有一體化設備組成。施工人員從中需要做好監(jiān)督和操控，通過這樣的方法不僅能有效的提高工作效率，同時還能降低勞動成本，并減少災害的發(fā)生，保證煤礦開采安全、效率目標。

參考文獻：

[1]張培素.煤礦開采技術與掘錨支護技術的分析[J].內蒙古煤炭經(jīng)濟，2020（07）：161+163.

[2]李哲.煤礦開采技術與掘錨支護技術的探討[J].能源與節(jié)能，2018（10）：135-136.

[3]李萬春.煤礦開采技術與掘錨工藝及支護技術的探討[J].內蒙古煤炭經(jīng)濟，2018（01）：56-57.

（作者單位：山西寧武大運華盛老窯溝煤業(yè)有限公司 王培明）