煤矿采煤掘进工作中的技术应用分析

＊张志鹏

（山西华阳新景矿 山西 045000）

引言

在煤炭资源的实际开采过程中，必须对相关技术进行一系列的合理使用，以保证采煤掘进过程中的安全以及效率。因此，针对煤矿采煤掘进过程中高强支护技术的有效应用进行深入探究显得尤为重要，这是因为高强支护技术堪称是一种较强的自主支护巷道以及对实际条件有着严格遵循的先进技术，此技术可以让围岩得到预应力的提高，能够有效防止围岩煤矿周围发生变形现象，不仅能够使煤矿采煤掘进得到安全性的提高，还可以使煤矿企业实现进一步发展。

1.支护技术所具备的作用分析

(1)功能分析

在最早时期的煤炭开采工作中，大多数地区在一般情况下所使用的开采方式是土壤浅层或地表等方式，技术水平受到了一定的限制，在实际开采工作中因为地表以及浅表存在一定的便利性，同时成本较低，并且能够使开采的整个过程得到安全方面的保证，能够有效防范随时可能出现的安全事故。但是，由于社会的不断进步，在煤炭资源方面的需求量越来越多，使煤炭逐渐增加了开采量。随着开采技术的持续发展，目前，我国煤炭开采的发展趋势主要倾向于地下开采，这样使开采过程增加了一定难度，随之增加了一定的危险系数。开采人员的工作需要在较深煤层中完成，但是，由于区域的不同，地质条件与土壤等均具有一定的差异性，导致在实际开采过程中煤炭顶板的稳定性始终处于一种变化状态，如果并未做到科学合理性的有效控制，将会引发一些安全事故，因此，在煤炭的实际开采中需要对支护技术进行合理使用，这样才能确保顶板拥有一定的稳定性，进而使开采人员在实际掘进过程中得到安全方面的保障，同时需要引起注意的是，必须实施巷道加护工作，其目的在于防止发生坍塌问题，在保证煤矿掘进安全性的同时，还需要强化其稳定性。

(2)特点分析

在高强支护技术的有效使用中，因为并未对实际操作制定严格要求，同时操作内容相对来说较为简单，企业在运用此技术过程中不必投入大量资金，还可以减少企业在安全方面的投入等。高强支护技术具有非常便利的组装，在专业知识以及技术上要求较低，并且能够保证一定的质量，方便携带等特点，在实际开采中可以快速的适应作业面环境，同时其具有较长的使用年限，在资金方面具有较少的投入等，能够有效保证企业的经济。企业在对煤炭进行开采时，通过对高强支护技术的有效使用，能够使煤矿巷道得到加固，持续加强其承受效果，提高其稳定性。

2.高强支护技术实际应用过程中存在的问题

在煤矿开采掘进工作的开展中，高强支护技术的有效应用依然存在各种问题，例如，在支护准备工作的初期阶段，可能会出现岩体滑动以及裂缝等问题。尽管可以在高强支护技术有效使用之前对施工参数进行相应的确定，但是，还是无法完全预测实际开采过程中可能遇到的问题，高强支护措施一旦出现当前巷道应力大于预应力时，就会引发危险事故，由于煤矿开采工作的进一步开展，则会加大岩体的受压力，随之增加开采掘进过程中的难度以及危险程度，如果高强支护技术存在不合理的使用，同样会造成矿井坍塌（图1）等事故。我国矿山矿井具有十分复杂的地质和地形，在开采过程中，在所难免会碰见各种复杂的工作环境，使开采工作增加了一定难度，当地质条件已经发生变化，尽管采取了高强支护技术，也无法使开采难度得到改变，无法降低开采过程中的风险系数，甚至使实际的开采掘进作业因此增加风险。

图1 矿井坍塌

3.煤矿采煤掘进工作中的技术应用

(1)在软岩巷道中的应用

长久以来，煤矿采掘工作具有一定的难度，特别是软岩巷道中的支护工作，只有严格按照要求开展其支护工作，才能保证煤矿开采工作的正常开展，使煤矿安全事故发生率得到降低。一般情况下，软岩巷道具有较差的稳定性，而且大部分围岩中具有非常发达的节理裂隙，导致在开展煤矿采掘工作的过程中很容易出现巷道变形的情况，对此可以利用高强支护技术，使顶板事故实现发生率的降低，保证软岩巷道施工的进一步开展。在煤矿开采工作的开展中，为了使软岩巷道安全事故实现发生率的降低，对于煤矿企业中管理人员而言，需要根据煤矿开采的实际状况对顶板支护的管理制度进行优化以及完善，使井下工作人员能够有序以及高效的进行煤矿开采工作，实现煤炭开采效率的进一步提高。在煤矿支护过程中，煤矿企业的全体管理人员必须将自身应具备的安全管理意识进行提高，进而使煤矿支护工作实现高效率，使煤矿顶板实现安全性以及可靠性的提高。在有效评价顶板支护设备的过程中，评价人员应立足于支护设备的质量、性能和稳固三个角度展开评价工作，同时按照相关要求安排专业人员对支护设备进行定期的检修，在煤矿采掘工作中，保证支护结构充分发挥其真正价值，使井下工作人员能够从根本上得到生命和财产安全的保障。

(2)光爆锚喷网技术

在煤矿采煤掘进工作开展中，光爆锚喷网技术（图2）属于一种具有广泛应用范围的高强支护技术，其主要原理在于以锚杆作为加固拱，能够有效加固煤矿岩层，进而加大岩层的稳定性，同时可以使围岩得到抗剪力的增加，有效增加巷道支护的整体强度。在巷道最深的围岩处，有效设置加固拱结构，能够使围岩在一定程度上提高稳定性，进而防止围岩上方出现岩层变形以及松动等情况，为采煤掘进工作过程中的安全建立牢固基础。在采煤掘进过程中针对光爆锚喷网技术进行应用，对于可能发生散落情况的岩层而言，可以利用锚杆强大的悬吊功能，通过具有较好稳定性的围岩结构来固定这些岩石，然后利用锚杆的支撑功能，有效支撑围岩结构，进而使围岩荷载得到降低，确保巷道具备一定的稳定性。此外，在光爆锚喷网技术的有效使用中，锚杆还具备了较强的补强作用，通过对煤矿巷道周围进行锚杆的设置，便能够使巷道结构得到完整性的保护，使巷道周围的围岩稳定性大大实现提高，其原理在于锚杆能够承担起围岩的一部分荷载，进而大大降低围岩所承受的荷载。

图2 光爆锚喷网技术

(3)喷射混凝土支护技术

在煤矿采煤掘进的过程中，对采煤掘进工作面进行安全性的保护是高强支护技术的关键作用。在高强支护技术中，喷射混凝土支护同样是一种较为常见和常用的技术，通过不断研究以及实践证明，喷射混凝土支护无论是对煤矿岩层还是巷道，都发挥着较强的支护作用。喷射混凝土支护的喷射对象主要是干式混凝土以及水泥包裹砂浆，以此实现良好的支护效果。喷射混凝土支护的主要原理是，通过压缩空气，在煤矿岩层以及巷道表面进行混合物的喷射，进而有效加固煤矿岩层以及巷道，使煤矿岩层以及煤矿巷道得到稳定性的提高，最终使采煤掘进工作得到安全保证。在喷射混凝土支护技术正式使用之前，需要仔细勘察采煤掘进工作面的具体状况，并根据勘测结果，进行计算和分析，保证参数的合理性，才能使喷射混凝土支护技术作用得到充分发挥，使煤矿采煤掘进工作实现较高的安全性。

图3 喷射混凝土支护

4.结语

在煤矿采煤掘进工作的开展过程中，应用最为广泛的是高强支护技术，同时使煤矿开采得到了有效性以及安全性的保证，使高强支护实现了一定的加固作用，在本质上促进了煤矿事业的可持续发展。所以，煤矿企业应该不断强化高强支护技术的有效应用，根据企业的具体情况，开展此技术的应用，同时，需要持续创新以及完善高强支护技术，在煤矿企业中进行有效使用，将其优势进行最大化发挥，确保煤矿采煤掘进整个过程的安全，使事故发生率降到最低，有效预测以及防范风险，为煤矿企业的进一步发展给予一定的技术支持。