煤矿巷道掘进和支护施工

吴达成

摘要：煤炭作为重要的矿产资源，其在社会和经济发展过程中发挥着极为重要的作用。在当前煤炭开采过程中，离不开巷道掘进和支护施工技术。但在巷道掘进和支护施工技术在煤炭采矿工程中应用时，由于会受到较多因素的影响，因此需要把控好施工技术要点，从而保证煤炭的顺利开采。

关键词：煤炭资源；采矿工程；巷道掘进；支护技术

通过对煤炭资源的合理化开采，可以为社会发展提供重要的资源供应。但在煤炭采矿工程施工过程中，由于受制于施工环境的影响，开采过程中存在较高的危险性。因此在实际煤炭开采过程中，需要科学运用巷道掘进技术和支护技术，保证煤炭开采工作的安全、有序进行，进一步提高煤炭的开采量。

1采矿工程中巷道掘进施工技术

1.1巷道掘进的施工方法

在采矿工程施工过程中，巷道掘进施工方法具有多样性，具体需要根据地质条件来选择适宜的掘进施工方式。在实际开采作业之间，需要进行现场勘查，根据具体勘查结果来选择正确的掘进方式。在具体采矿工程作业过程中，由于岩层厚度和硬度较大，通常情况下会采用钻眼爆破法，通过爆破来使岩层出现掘进切入口。但钻眼爆破法受周围环境影响较大，因此在具体实施之前，需要根据实际情况来制定周详的计划。具体需要根据爆破要求、周围岩层承受能力、火药量等来确定洞眼的尺寸和深度，合理调控洞眼的间距，确保达到较好的爆破效果。当前巷道掘进中多采用综合机械化掘进技术，通过利用悬壁式掘进机、转载机及锚杆钻机等进行掘进，有效的提高了掘进的效率。另外，对于大断面煤矿巷道还可以采用连续采煤机掘进技术，通过分层掘进，并通过画弧方式来找出大圆半径，确保巷道成型，配以绞车提升和碴石运输，可以有效的加快掘进的速度。

1.2掘进技术关键点

在巷道掘进施工过程中，需要与周边环境相结合来拟定具体的顶板支护方案，具体需要预留煤柱作为核心巷道支护形式，要求下区段要始终处在回风状态，上区段宜处在运输状态。在巷道的上区段和下区段要求都要预留煤柱，使其能够降低回风平巷周边的支撑压力。在巷道底端，当其受煤矿支撑挤压情况下，必然会对巷道稳定性和安全性带来较大的影响，因此在巷道煤层靠近的地带，宜尽量减小煤层冲击带来的不利影响，有效的控制好预留煤柱宽度，保证掘进施工的安全有序进行。基于煤矿巷道施工环境的恶劣性，要支护中采用矿用支护型钢时，多以工字钢和U型钢为主，主要在半圆拱形、圆形和椭圆形巷道断面中进行应用。另外，煤矿巷道支架需要承担着来自于纵向和横向的荷载，因此要科学配置抗弯截面模量，并与煤矿巷道滑移平稳度和接触面面积相结合，采用几何形支护型钢，确保其处于最佳的受力状态下。

1.3巷道掘进施工注意要点

在巷道掘进施工过程中，瓦斯排放是较为重要的工作内容，在实际掘进时，需要重视矿井通风工作，有效的将掘进面瓦斯排除干净，严格按照要求检测瓦斯深度，及时掌握瓦斯的状况，从而有效的避免瓦斯浓度过高引发的安全事故。在实际掘进作业过程中会有大量的粉尘产生，其对掘进作业环境会带来较大的影响，而且长期处于这种多粉尘的环境下施工人员也容易染上相关疾病。因此需要根据巷道实际情况做好通风防尘工作。需要针对巷道所需风压和风量进行综合分析，科学选择通风机类型和数量，合理对通风机进行布局，同时还要配备专用的风筒。在通风机投入使用前需要对其性能进行测试，确保通风机能够满足巷道通风要求。另外，还要配备相关的除尘系统，有效的降低巷道掘进过程中粉尘的深度。另外，在巷道掘进时采用光面爆破技术时，需要精准布置爆破眼，合理确定装药量和爆破眼的间隔，并提前进行试验，当试驗达到标准要求后才能进行实际应用，从而最大程度的提高光面爆破质量，为巷道掘进施工的顺利开展奠定良好的基础。

2采矿工程巷道支护技术的应用

2.1前探梁和液压支柱

采矿掘进支护过程中可以运用前探梁的施工技术，传统的前探梁缺乏稳定性，在实际作业中没有使用物体进行加固，导致前探梁的固定性较差，因此可以在前探梁的支架处增加三根吊挂，在确定前探梁位置的基础上，调整间距，清除巷道内的障碍物，保障前探梁的顺利移动。采矿掘进支护中顶梁的布置方式直接影响掘进支护的质量，选择单体液压支柱施工，可以达到顶梁特定的要求，在支护过程中，设计在1.5m的间隔距离，保障顶梁的垂直性；当进行放炮作业时，将支柱挂在顶梁上，通过水平销加固，将钢筋网铺好再以水泥加固，用单体液压支撑顶梁，确保顶梁的坚固性。

2.2全螺纹锚杆支护技术的应用

全螺纹锚杆支护技术的关键在于使用了全螺纹锚杆，从而有效改善锚杆支护技术中存在的问题。全螺纹锚杆与普通锚杆的最大区别在于其不需要二次加工紧固螺纹。这样一来，全螺纹锚杆就有效避免了普通螺杆存在的杆体各部分强度不等问题，没有薄弱截面。那么当全螺纹锚杆在实际应用时，就不会出现因侧压力的集中应力而导致薄弱截面断裂的情况。另外，全螺纹锚杆的生产成本较低，能够广泛应用在各类巷道之中，更能根据巷道实际情况进行截取，在节约了巷道支护成本的同时，简化了巷道支护工序，提高了巷道支护质量。

2.3沿空掘巷锚杆支护技术在深井全煤巷道的应用

深井全煤巷道由于有着采深大的特点，故而常规锚杆支护技术难以满足其需求，无法对巷道进行有效支撑。因此，需要根据深井全煤巷道的实际情况，对锚杆支护技术进行合理优化。其中最为重要的是确定并设计锚杆的预应力，以满足高采深下的巨大应力要求。同时，采深过大也会导致围岩受到的锚杆力增加，从而容易出现围岩破坏的情况，需要合理使用钢带、金属网等构件来缓解围岩受到的集中应力，防止围岩受力过大而产生破坏。

2.4软岩回采巷道支护

为了解决软岩回采的巷道支护问题，首先需要对支护网进行有效强化，尤其是针对其中的薄弱部位实施加强操作，从而有效提高巷道周围岩体的支撑能力。如果施工地区地形地质条件相对复杂，可以结合实际需要进行多次支护强化操作。另一方面还要加强支护网柔性，这样就可以在巷道周围岩体发生变形时有效释放岩体压力，提高施工的安全性。

3结束语

在煤矿开采作业过程中，由于作业环境十分复杂，安全系数较低，虽然采取了相关的支护措施，但由于环境随时变化，在掘进过程中也存在较高的安全隐患。因此在实际施工过程中，需要做好掘进技术和支护技术的落实工作，确保各种支护设施的质量，并在掘进支护过程中加强管控力度，确保煤炭的顺利开展。

参考文献

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（作者单位：中煤能源黑龙江煤化工有限公司依兰第三煤矿）