煤矿巷道掘进施工及支护技术分析

侯双

摘  要：煤矿巷道掘进和支护施工是煤炭开采过程中最为重要的环节，其工作质量与煤炭出产量有直接关系，其施工作业环境较为恶劣，如果在施工过程中提升挖掘速度，支护设置没有得到合理设置很容易导致巷道塌陷威胁到施工人员生命安全，企业会蒙受经济损失，故此要对煤矿巷道掘进施工给予高度重视，利用科学技术加强支护技术，优化施工过程中使用的工艺技术，在挖掘现场结合工作情况制定管理制度，保证巷道安全，以便能够顺利开采矿产资源。

关键词：煤矿巷道;掘进施工;支护技术

煤矿巷道掘进施工和支护是一项较为复杂的工作且具有系统性，在煤炭资源开采过程中发挥了非常重要的作用，这类往往需要多个工人相互配合才能完成，并且为了避免开采过程中发生安全事故，要提高煤矿巷道安全性和可靠性，结合地质地貌情况把控施工进度，使用合适的挖掘设备，分析顶板支护形式，找出施工过程与支护过程中存在的问题，针对问题采取相应的解决措施，为施工过程提供安全保障，提升工作效率和煤炭产量，文章主要对煤矿巷道掘进过程和支护过程中使用的技术进行分析探究。

1 煤矿巷道掘进方式分类

目前我国煤矿企业主要以两种形式进行巷道挖掘施工，其一是综合机械化掘进，其二是掘锚一体化掘进。利用综合机械化掘开采煤炭资源之前必须具备一个完整系统，而这个系统基本是由钻孔设备，掘进设备，电力设备等构成。在整个运作系统当中最为重要的是掘进设备，该设备在开采过程中起到的效果将直接影响开采进度与煤炭资源产量。锚杆支护技术是掘锚一体化工作的基础部分，这种工作方式可以将巷道掘进与巷道支护融合在一起，提高工作效率同时节省资源投入。

2 煤矿巷道锚杆支护技术的发展现状

现如今，巷道锚杆支护技术具有很强的系统性，整个系统大致包含了地质勘测、支护方案设计、材料和机械的选取、作业质量的评估以及其他方面的内容。首先，地质勘测方面需要做的工作主要是针对围岩的应力、强度、结构进行探测，尽量获取目标矿区的应力场、围岩的强度以及其结构的特征等数据，为巷道的布置与支护方案设计提供真实有效的信息支撑。其次，针对勘测结果进行分析，并结合地质情况设计科学合理的实施方案，针对目标矿区围岩的特征选取支护材料以及作业工具，并注意保证施工工艺的优良性。最后，对于完成的锚杆支护作业成果需要进行严格的质量检测与评估，确保其安全性、稳定性。目前，我国锚杆支护技术已经得到了广泛的运用，并且在某些非常特殊的地质条件下取得了很好的成果，比如在极软岩巷道和深部沿空流巷重的运用。

3 煤矿巷道掘进施工及支护技术

3.1 掘进施工技术

目前我国煤矿企业在开采过程中基本会使用单相掏槽方式，如果开采地区出现炮眼较深的断层面，企业在开采过程中可以用复合式掏槽方式解决此类问题。如果掘进过程中发现巷道中出现软媒夹层，施工人员要根据夹层情况布置掏槽，将其倾斜角度设置在一个合理的区间内，如果炮眼断面较小，可以根据巷道实际情况选择是否设置辅助眼。在巷道掘进施工中使用掘进机可以减少人力投入，提高煤炭产量，该设备经常被应用于装煤与破煤工作当中。当前，许多煤矿在开采过程中都使用运煤设备与掘进机，这已经成为一种主流形式。除此之外，许多企业为了提高开采效率，将采煤机投入到资源开采当中，该设备通过横轴切割的方式可以做到连续切割，增加巷道宽度，如今采煤机应用范围较为广泛，常被用于煤矿回采和巷道掘进，在使用过程中自身优势逐渐显现出来，采煤效率得到提升，开采过程中可以减少成本投入。

3.2 支护技术

3.2.1 預留煤柱

为防止掘进施工过程中煤矿巷道出现塌陷，施工人员要结合当时情况采取相应措施。预留煤柱是施工人员一种常用的支护形式，常见于巷道上下区，使用该方式可以减少回风平巷区域承受的压力，并且这种方式操作流程较为简单，有助于巷道通风与排水，缺点是企业需要向其中投入大量资金，煤柱支撑过程中产生的压力将会影响巷道的安全性，为避免掘进过程中发生安全事故，施工人员要根据实际工作进度把控预留煤柱宽度，安排专职人员负责管理。

3.2.2 矿用支护型钢

煤矿主要采用U型钢和工字钢进行支护，并且这种支护型钢适合应用在圆形巷道、半圆拱形巷道、椭圆形巷道断面中。在实际应用中，矿用支护型钢的抗拉、抗压和抗剪性较高，由于煤矿巷道施工环境比较恶劣，这对于支护型钢的应用要求比较高。同时，煤矿巷道支架承担着大部分的横向荷载和纵向推动力，并且抗弯截面模量会直接影响支护型钢断面结构，结合煤矿巷道支架的实际承载负荷能力，合理控制抗弯截面模量，根据煤矿巷道接触面面积和滑移平稳度，选择合适几何形状的支护型刚，确保其处于最佳的受力状态。

4 优化措施

4.1 采用性能优越的掘进设备强化设备稳定性

巷道掘进机是实施煤巷快速施工的主要设备。煤巷开凿效率及其工程效益的增强决定于运用符合作业状况及环境的掘进设备。掘进机械的施工目标是巷道煤岩及井下矿物，而且作业时振动效应剧烈，井下作业条件恶劣，故应依照施工条件具体确定施工方案，以便使掘进机械维持稳定连续性作业。依托设备的引人和国产化进程，我国巷道掘进设备的国产化水平及应用已产生了新的飞跃，形成了我国掘进施工工艺的独特发展模式。我国自行制造掘进设备在液压传送、电气配套、结构部件的运用中，一定要仔细筛选，严格控制质量。对一些本国产品质量不达标的主要元器件，要优先采用技术发达国家生产的产品。在合适的部位以镶嵌式组合取代螺栓连接组合，利用模块结合形式，不但能够精简结构，有助于设备的拆卸维修，又能大幅度增强设备稳定性。

4.2 巷道支护管理分析

对软岩巷道采取支护措施过程中会涉及到许多施工环节，并且对施工技术有较为严格的要求，由于地下有许多因素会干扰施工过程，故此要把控其质量，具体表现为以下几点。第一，根据实际情况选择合适材料用于巷道支护，优质支护材料是施工质量的保障，施工人员要定期对其进行检查，确保其质量符合支护要求，如果材料质量出现问题要将其立刻更换并告知有关负责人，为保证施工正常进行，企业可以建立奖惩制度，以此调动施工人员工作热情。第二，施工质量要符合相关标准，支护施工过程中，以实际要求和相关规范开展工作，根据施工人员具体工作能力进行分工并建立岗位责任制度，不定期抽查工作质量。

5 结束语

总而言之，煤炭资源开采过程中，施工人员的生命安全最为关键，为避免安全事故发生，在进行煤矿巷道掘进施工和支护时要保证工程整体的安全性，可靠性。如此，煤炭开采效率会得到提升，后续开采工作可以顺利进行，对企业来说根据煤矿实际情况采取科学开采方式能够提升开采效率，避免安全事故发生，减少开采过程中资源投入，保证自身经济利益不受损失。

参考文献

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