煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探讨

樊坤 徐亮 侯杰

摘 要：在煤炭采矿工程中，其巷道掘进和支护技术可谓是最核心的环节。但由于技术、设备、施工环境等因素的影响，还存在着一定的问题。为了能够更好的完成煤炭采矿工程并确保其安全性，本文特针对煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行了简要分析。

关键词：煤炭采矿工程；巷道掘进；支护技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.068

1 前言

做好煤炭采矿工程中的支护和掘进工作能够极大程度的提升煤炭的开采量与开采效率，并且能够保障在煤炭开采工程进行中能够安全、平稳的进行。在现今的煤炭采矿工程中，巷道掘进技术大体分为两种：其一，是掘锚一体化完成掘进，这种掘进方式是把锚杆支护来作为掘进基础，使巷道掘进和巷道支护融合为一个整体，以此来最大化的节约施工的时间。其二，使综合机械化进行巷道掘进。运用综合机械化进行巷道掘进是一个完整的体系，一般情况下是由电力设备、通风设备、传输设备、钻孔设备、掘进设备组成的，这一体系的关键是掘进设备，这一设备的工作效率与整个掘进工程的进度成正比。

2 煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术中的影响因素

2.1 巷道围岩强度的影响

巷道围岩的强度直接决定着巷道的稳定程度，为了能够更好地对巷道进行保护支撑，一定要进一步综合的对围岩强度进行考察。围岩强度如果能够随着锚杆支护作用力逐步增加的话，就可以进一步的增强支撑力度。在对围岩进行考察时，其核心是要对地质应力载荷能力进行考验。载荷能力的强弱决定着顶板位移的大小，载荷能力强在地应压力变大时，也会使顶板发生的位移较小，从而实现较强的支撑作用和保护作用。因此，在煤炭采矿工程巷道挖掘工程进行的过程中一定要更加重视围岩的强度。

2.2 地应力的影响

矿山压力是煤炭开采工程中最大的安全隐患之一，很容易发生岩体位移、人工支撑物形变、煤层压松等问题，严重时还可能导致岩层断裂甚至煤矿坍塌。为了最大程度上的避免这一问题，保障煤矿开采时的安全，在对煤矿开采进行巷道掘进和支护的过程中，一定要对作业面进行保护和支撑，并且对采空区进行处理操作，从而使工程作业的过程中更加安全。在如今的工作面支撑保护手段中最常用的是对顶板岩层进行控制，也因如此采空区处理和工作面保护支撑统一称为顶板管理支护技术。

2.3 巷道断面尺寸及形状

在煤炭采矿工程巷道掘进的施工过程中，一定会对巷道周围围岩应力进行适当的调整与支撑，因此会导致断面形成应力分布的不同。为了能够更好地对应力进行分散，一定要在施工过程中对巷道断面的尺寸及形状进行科学的把控。

3 煤炭巷道锚杆支护技术应用

3.1 软岩回采巷道支护问题的解决方法

锚杆支护最核心的作用就是防止施工区域围岩发生形变或裂纹，还能够对破碎离层进行一定的控制。通过运用锚杆的支护技术能够使锚杆支护区内的围岩最大程度的保持完整，并且能够更加的稳定，使用锚杆支护技术还能够有效的对地质应力载荷进行分散。锚杆支护技术在对软岩回采巷道进行作业时，第一是要强化喷层或者支护网的刚度支撑，对一些相对薄弱的部位实施锚梁支护增加操作，从而最大程度上的提高围岩的韧性，并且使巷道破碎区在纵向延伸上能够突破原本的上限，使其限制达到最大化。当工程实施过程中遭遇比较复杂的情况时，可以使用二次支护的办法来加固其支撑的强度，再其基础上还可以使用喷层或支护网的柔性操作。如果出现了围岩周围破裂或形变的突发情况，可以释放围岩的能量从而使危险发生的几率降到最低。

3.2 运用配套的锚杆支护体系

为了能够更好地发挥锚杆的保护支撑作用，在对巷道掘进施工过程中，不仅要使用合理的锚杆支撑保护技术，还要使用一些配套的体系及零件。在对其进行锚杆保护支撑体系的使用过程中，一定要对其中使用的螺母进行严格的质量把控，不仅要保证其质量过关，还要保证其精确程度符合标准。通常情况下，为了能够更好的完成整体工程的抗压能力，在实施锚杆支撑保护工程的同时，会将普通的螺母替换成为锚杆专用的螺母，以此来使整个建筑更加稳固。

3.3 把锚杆托板进行加工处理

在煤矿开采的过程中，有一部分的事故出现原因是由于托板出现形变。为了在根本上避免这一事故的发生，在煤炭采矿工程巷道掘进和支护的过程中，要对锚杆托板进行加厚处理，增强其自身的强度，使托板能够更加坚韧，抗变形能力更高，更加不易产生形变。一旦能够保障托板的强度能够大于实际承压范围，就能够切实的提升巷道的安全性，并且能够从根本上减少事故的发生几率。

3.4 采取动态监测技术

动态监测技术能够在锚杆技术的运用过程中及时的监测并发现问题，还能够及时有效的发现工程的薄弱环节。因此，在使用锚杆保护支撑技术对煤炭工程巷道掘进进行加固的过程中，可以科学的去运用动态检测技术，通过这种先进的现代新型监测技术能够对施工过程中的各个环节进行精准的监测和定位，在问题发生前就尽量杜绝纰漏的发生，及时的去加固不够安全的环节，提升了锚杆支撑的强度以及在工程施工过程中的安全性、稳定性，并且在提升施工效率的同时节约了成本。

4 结语

总而言之，在煤矿开采的过程中，想要更好的完成整个工程并节约施工时间和施工成本，就要确保采矿的安全性。巷道掘进这一施工项目既系统又十分的庞大，在施工前，一定要事先对其进行合理的组织与科学的规划。在煤矿开采的整体工程中，锚杆支护技术是十分重要也是十分必要的，这一技术是煤矿开采工程的关键性因素之一，为了能够更好的保护企业效益，保障工程顺利实施，就一定要更加注重对于支护技术的应用，这也就要求施工方熟练的掌握巷道掘进技术的特点、要点，并且充分的结合支护技术，确保煤矿开采的安全和质量。

参考文献：

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[2]杨丰收.探析采矿工程巷道掘进和支护应用[J].能源与节能，2017 （04）：52-53.

[3]李海清.针对近距离煤层开采的巷道稳定支护研究[J].煤炭与化工，2017，40（06）：45-48.

作者简介：樊坤（1981-），男，山东滕州人，本科，助理工程师，主要从事矿井巷道掘进与采煤生产工作。