探析煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

孙家辉

摘 要： 煤炭是我国重要的工业能源。为满足我国煤炭资源的有效开发，确保我国煤炭工程的施工、开采质量，就需要着重强调巷道掘进支护技术的应用。通过采取一些施工方法和施工方法，经过压碎煤层和围岩形成道路，并通过这种支持和保护，实现道路稳固畅通，开拓正确的运输路线。

关键词： 煤矿采矿;巷道掘进;巷道支护

【中图分类号】TD353     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.119

1 巷道掘进支护技术应用原理分析

1.1 锚杆支护技术

锚杆支护技术在巷道掘进中应用十分常见，可最大限度的利用煤矿巷道原岩应力，使原岩应力与支护强度共同作用，减少支护成本的投入，从整体上提高煤矿单位的综合效益。借助于支护构件锚杆托板，通过使用锚固剂可以有效发挥锚杆支护技术的作用，可在锚杆中将螺母适当扭紧，使巷道表面能得到托板的紧压，实现围岩应力状态的调整，能够使围岩节理裂隙情况得到有效缓解。

1.2 砌碹支护技术

砌碹支护在当前我国煤炭行业中是最基本、最常用的井巷支护方法，主要分成：料石砌碹、混凝土砌碹。主要适用于煤矿井下的不受回采影响，服务期长的巷道。具有如下优点：本身砌碹支护是连续整体，对围岩能起封闭作用，防止其风化;且非常坚固、耐久以及防火、防水、阻水、通风阻力小。而且材料来源广泛，多数可以就地取材。但是其也有缺点，砌碹支护主要承受顶部压力，对于顶压不均匀或者不对称、侧压较大的情况，受力较差，容易出现裂缝。而且不能立即产生支撑能力，需要养护时间，且造价较高。

2 巷道掘进支护技术需考虑的因素

2.1 巷道围岩强度

想要提高巷道支撑保护效果，应当做好巷道围岩强度的检测工作。通常巷道围岩在强度方面有很大差异性，在锚杆支护应用中，会使围岩整体支撑强度有所增加，带来更高的安全性。围岩强度的意义在于其对于地应力的承受能力，若其具有较高的强度，则能够承担更大的巷道地质应力，减少顶板位移情况的发生。所以，在巷道掘进及支护工程中，应当将围岩强度纳入重点考虑范畴。

2.2 地应力

由于煤矿巷道的埋深较大，会受到极大的矿山地质应力，可造成巷道围岩的变形、位移、断裂、坍塌等状况，严重威胁巷道安全。正是在矿山地质应力下，巷道中的围岩、支护措施、填充物以及周围地质煤层在受力上达成平衡，这对巷道支护有较高要求。若地质应力控制不当，会严重威胁采矿安全，甚至导致巷道坍塌，引发煤矿事故。而巷道支护措施的意义便在于控制地质应力，以免出現围岩变形，营造安全开采环境。当前所采用的巷道支护主要针对的是顶板岩层。

2.3 巷道断面形状及尺寸

由于巷道围岩支护中，要时刻注意围岩应力的变化，而支护措施正是起到支撑和调整应力的作用。但是，对于不同形状及尺寸的巷道断面来说，其地质应力会呈现不同的分布形式，这就要求巷道断面具有相对规则的形状，还要在掘进中加以控制，进而有效的分散巷道岩层应力，提高围岩支护的整体效果。

3 巷道掘进支护技术具体应用分析

3.1 加强一线员工技术培训

只有确保支护技术的良好应用，才能在根本上提高煤矿相关产业的生产效率，确保煤矿的开采量会稳步提高。相关企业应加强对新技术使用的宣传力度，积极组织各项煤矿掘进支护技术操作培训，使每一名员工都能熟练掌握技术的具体应用，强化对新技术、新工艺的认知，在培训过程中，企业应注意不仅要培训施工人员的实践能力，还要注重对工艺原理知识的传输，以考核的形式，落实员工理论知识的学习，同时，丰富员工的法律法规认识，杜绝不良违规操作，提高员工的综合素养。通过有效推广，在最大程度上提高员工的施工操作水平。

3.2 控制瓦斯，做好瓦斯排放工作

在驾驶隧道时，不仅需要考虑支持问题，而且还需要考虑环境安全和驾驶员的健康状况。开车时产生过多的瓦斯是必然的，它属于烟气类，浓度越高，越容易发生爆炸。因此，相关的负责人必须以科学有效的方式收集气体，或将废物通道中的气体量减至最少，尽可能有效地使用该气体。受隧道建设影响的工人需要不断监测重复道路中的气体含量和空气浓度，当浓度达到一定量时，必须及时进行释放。

3.3 锚喷与锚索支护技术

煤矿的支护技术是保证地下通道稳定的重要措施，其中，锚喷支护技术拥有着密粘性、经济性、实用性的特点，并且具有一定的封闭性，因此可以用在一些煤矿巷道的支护工作中。喷锚支护技术有着较长的使用周期，可以在一些较为封闭的地下通道中进行应用，其并不适用于所有的井巷工程，因此施工人员应当根据煤矿实际情况的变化来调整支护形式，以此保证技术的正确应用和实际效果。在煤矿采矿工作中，工作人员使用锚索技术可以在煤层的表面以及内部结构中形成一定的作用力，将煤层中的岩层进行紧密的结合，以此避免实际施工中出现巷道顶板的下沉、塌陷等情况。施工人员在使用锚索技术进行巷道支护时，会使用专业的托盘以及墩座，锚索也由稳定性能较高的材料进行制作，以此提升锚索的强度，确保顶板管理的可靠性。

3.4 加强动态监测

由于巷道的掘进及使用是长期的过程，在锚杆支护体系中容易出现问题，需要对锚杆支护进行动态的监测，借助于先进检测手段，及时准确的发现锚杆支护薄弱点，更好的保障巷道支护的安全性。

3.5 做好通风防尘工作

在隧道过程中，烟尘粉末会悬浮在空气中，还会存在有害气体，例如瓦斯或CO2。为了保证道路工人的健康和安全，必须及时清除灰尘和有害气体。实际上，通常避免通风和灰尘的最有效方法是在巷道安全管理中安装内部通风系统。该系统分为两部分：通风设备和自然空气。在设计和安装时，两个位置必须准确定位才能实施。内部气压和所需风量要满足道路建设的要求，通风机必须与辅助系统一起使用，以清除大量灰尘和有害气体。对于灰尘，相关人员可以使用真空吸尘器吸收灰尘并减少空气中的灰尘量。另外，工作人员需要注意隧道的温度和湿度。

结束语：基于现代化技术发展，煤矿工程的巷道掘进支护技术得到一定程度上的优化。所以，施工人员运用掘进技术进行地下作业，应当进行周密的布置，通过先进的技术设备提升掘进速度，同时，对煤矿的巷道使用锚杆、锚喷等技术进行支护，避免出现巷道塌方等情况，增加煤矿巷道的稳定性，确保安全生产。

参考文献

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