煤矿巷道掘进和支护技术的质量探讨

摘要：随着城市的不断发展，我国的传统行业煤矿，在开采与挖掘方面依然存在较多的问题，其中煤矿巷道掘进与支护技术的质量存在着较大的问题。掘进技术需要考虑地质因素与支护技术的影响，因此本文主要介绍了五个方面，其一介绍了煤矿巷道施工的重要意义以及注意事项，其二讲述了煤矿巷道掘进支护存在的主要问题，其三讲述了煤炭掘进的主要方式，其四是影响煤炭掘进速度的主要因素，最后讲述了优化巷道拒绝与支护技术的措施，为煤矿巷道掘进和支护技术的发展提供参考依据。

关键词：煤矿巷道掘进;支护技术;质量探讨

煤炭作为我国极其重要的基础建设资源，其不可再生资源的性质更是决定了它对我国国民的重要性。而要想综合利用煤炭资源，就必须经过开采煤炭这一重要的环节，但在煤炭的开发上，我们必须要将安全问题放在第一位。煤炭开采是在地下高危环境中作業，且地质构造复杂，矿井的基本情况多变等都极有可能对开采人员造成或大或小的生命威胁，因此研究支护技术对于提升开采作业的安全性具有重要意义。

一、煤矿巷道掘进的基本概述

煤矿巷道掘进作业并不是随机进行的，而是在经过对煤矿的一系列勘测以及了解后，依据具体施工情况制定科学合理的工作计划进行的作业。并且煤矿巷道掘进在煤矿开采过程中是及其重要的一个环节，其工作过程繁杂还拥有一定的条理性，这就在很大程度上提高了施工人员的作业难度。就作业过程而言，就是将煤矿开采过程中的岩石以及煤矿进行爆破处理，形成作业所必须的巷道场所，再开展后期的支护作业。而煤矿巷道掘进的手段有很多种，并且挖掘方式的灵活性本质上决定了装置设备、操作要素的不确定性。

二、煤矿掘进支护技术的重要意义以及注意事项

（一）煤矿掘进支护技术的重要意义

煤矿开采属于高危行业，因此把握煤矿开采的安全问题是保障煤矿行业发展的重要内容。而煤矿掘进支护技术的真正目标便是确保煤矿开采的安全性，避免安全事故的发生，减少人员伤亡，这样才能有效为企业的发展提供动力。煤矿工程项目的施工环境往往较为艰难恶劣，且煤所在的位置一般较为复杂，这些都促使开采人员的工作环境越开越复杂，在如此不容乐观的煤矿开采情况下，支护技术的应用显得尤为重要。一方面支护技术在煤矿开采过程中，能有效保障井下环境的进一步改善，包括了煤矿的通风功能与排水功能，为煤矿开采工作的进一步开展奠定基础。另一方面，在巷道中运用支护技术的安全性与可靠性更高，煤矿掘进支护技术的成熟度也在不断提升，为煤矿的开采安全性提供了重要的保障。

（二）煤矿掘进支护技术的注意事项

岩石巷道中开采最常见的手法是钻探爆破，对于煤矿的开采发挥着重要作用。但在开采过程中，首先必须结合多个钻探共同完成，隧道的设计复杂，为确保后期施工的安全性，施工方必须要在前期注重对于隧道的规划与设计，加强施工管理。其次需要加强对于工人的培训，使得钻探爆破技术的使用更加规范。在爆破具体工作过程中，对于钻探的手法应当根据实际情况进行调整，其中包括了爆破参数、钻孔的倾斜度、钻孔的深度等，其次爆破的孔选择也应当根据实际情况进行调整，由于煤矿层相对于岩石层更加松软，在开挖过程中，采用单向开挖的方式较多，在开挖后需要根据当地的地质条件，合理设置爆破孔的深度，对于隧道条件不符合爆破要求的，需要结合复合切口，加强对于隧道的改进，使得爆破孔能够达到更深的位置，最终完成爆破工作。

最后对于煤层中间存在的夹层进行软煤层的低切工作，为了加强煤炭资源的合理开发与利用。不仅应当依靠人力来实现，更应该借助大型机械进行辅助作业，而被大众熟知的ZMZ装煤机器具有一定的灵活性，能够自由协调复杂的矿山条件，还能够满足煤炭搬运的工作，为煤炭的开采效率提升具有重要的意义。

三、煤矿巷道掘进支护存在的主要问题

（一）掘进设备与技术发展受限

煤矿巷道的设备与技术对于煤炭开采的整个过程具有重要的作用，如果掘进设备存在问题，则会影响煤矿的掘进进度。而在施工过程中，施工工人由于专业技术水平较低，无法正确认识掘进设备存在的一些问题，完全凭借个人的经验进行作业，没有根据实际情况进行平行作业，使得掘进技术发展停滞。尤其是当巷道硬度高、端面大的时候，应当尽量使用大功率且专业的技术人员进行施工，防止掘进工作的进度受到影响。

（二）支护技术与材料质量不规范

部分煤矿企业为了自身的经济效益，节约成本，在巷道与支护的材料选择上并没有进行科学的衡量，选择以水泥托板或者树脂材料对巷道进行支护，由于地下煤矿的热度较高，环境恶劣，该材料的抗压强度相对较弱，支护的稳定性较差，对后期的工作埋下了安全隐患。

（三）矿井的路线因素

在地质构造复杂多样的情况下，矿井道路怎样运行、以怎样的方式运行都对支护技术产生着十分重要的影响。显而易见，在开采煤矿时，工作人员是需要按照煤矿开采的形势，及时制定矿井道路的运行路线的，而矿井道路极易受外力影响，很可能会出现变形、缩胀、破裂等的问题。若矿井道路的运行路线出现变形问题，那么支护技术的应用条件便无法达到，从而会直接使煤矿的开采速率大大降低。

四、煤矿巷道掘进的方式

（一）综合机械化掘进方式

煤炭开采过程中，选择综合机械化的掘进方式有利于高效完成对于采挖巷道的工作。开采煤炭的作业过程中，机械化的掘进方式主要包括连续采煤机、悬挂式掘进机、瞄杆机等工具进行辅助，同时悬挂式的掘进机器相比连续采煤机的设备，成本相对更高且工作效率低，因此在后期悬挂式机器被其他机器逐渐取代。而悬挂式机器主要运用在煤矿巷道和梯形的不规则断面等部分地方进行掘进工作，与综合机械化的掘进设备存在一定的差距。

（二）掘锚一体化掘进

掘锚一体化的掘进方式的最大优势是可以提高煤矿企业的开采效率，增加经济效益，掘锚一体化的方式，主要运用了锚杆支护技术，巷道支护以及掘进施工等方式来提升效率，能够进一步提升企业的综合实力。

五、影响煤矿巷道掘进速度的因素

（一）掘进设备因素

影响掘进速度的主要因素主要包括了掘进设备的影响与掘进技术的影响。掘进技术主要是指炮掘与机掘，炮掘是指运用弹药等方式进行引爆，使得后期的开采难度降低;机掘的方式是指运用现代化的机械进行开采，使得开采更有效率，炮掘与机掘的方式是目前我国煤矿开采的主要方式，由于某些复杂难以开采的地势对于高性能机器的需要，掘进技术发展迅速。与此同时如能结合国际上先进的技术设备，提升我国掘进机器的自动化、集成化技术的改进，从海外采购相关设备，则会大大提升其企业的生产效率。由于我国的机械设备技术与发达国家差距较大，因此只有不断改进掘进设备，提高掘进技术，才能提升煤矿巷道掘进的水准。

（二）施工企业与施工人员因素

煤炭行业作为我国的传统行业之一，在过去几十年为我国的社会发展做出了巨大的贡献。随着社会的发展，产业的转型，煤炭企业也必须要跟随着社会的发展进一步的改革，进行规范与科学的管理方式。施工企业自身的发展理念与工人的综合素质水平也会影响企业的发展。企业应当把环保理念、持久发展作为企业理念，对于工程相关的规章制度与法律法规进行深入学习，对企业内部制度进行完善，提升对工作人员的安全保障。同时加强对施工人员的培训，提升其安全意识与专业操作技术，使得企业的以可持续发展作为目标。如果盲目追求眼前利益，对相关的制度与法规采取漠视的态度，企业终将被社会的发展所淘汰。

（三）复杂多变的地质条件

复杂多变的低质构造也在很大程度上影响着煤矿巷道掘进速度。在煤矿开采工作过程中，不单单需要考虑这些自然环境因素，例如：煤矿附近的岩石硬度、厚度、煤层的走向、顶底板条件、表面的类别等情况，而且还需要考虑污水的排放情况、瓦斯情况等一系列影响因素。众所周知，矿井的地质条件直接决定着施工的进度，也就是说，如果煤矿所处的地质环境良好，那么开采人员的工作进度就能较快，作业效率和安全性也能得到保障。例如就良好的地质结构来说，表现在煤层上面的基岩厚度薄、地质相对较好，这种情况进行开采就比较简单;丹如果煤矿所处的地质环境较差，那么在挖掘工作开始前，就必须进行支护处理，来降低施工难度、提高企业效益。

六、煤矿巷道掘进与支护技术质量的优化措施

（一）选择科学合理的掘进方式

在选择掘进方式上，应当保证其科学性，正确性，保证施工的安全性。在实际的支护过程过程中，巷道的挖掘技术具有重要的作用，一方面可以提升施工作业的工作效率，使得巷道掘进技术与支护技术能够在煤炭开采过程中，满足其具体要求。而从目前的现状来看，在进行施工的过程中施工作业的方式十分丰富，其中包括了交叉作业、顺序作业等方式。但是，在进行项目施工时，施工人员还需要根据实际的情况（精准的地址勘测数据、巷道的真实长度）调整开采施工作业设备的工作方式，并且还要按照不同情况灵活的对机器设备进行科学合理的选择。比如，对于距离较近的施工设备，可以采取分巷平行的方式进行进一步的操作，能够使得支护发挥重要的作用;而对于巷道中围岩条件不同的巷子，应当采取分段作业的开采手法，能够有效提升施工的效率与施工的速度，只有通过机械的方式进行有效的施工，选择正确的施工方式才能实现更高效率的支护作用。

（二）选择合理的支护方式

支护方式不仅运用在煤炭的开采过程中，同时在家常装修过程中也需要选择合适的工具进行一定程度的支护，不仅能够降低原材料的成本，也可以提高增加稳定性。煤炭开采企业运用在煤矿开采过程中，应当在煤矿隧道中选择合理的支护方式，支护方式的選择一方面根据煤炭开采实际环境的需要来进行选择，另一方面也要结合支护的性能，高性能的支护使得工人在施工过程中提高安全性，提升工作效率同时提高隧道内部的稳定性，为煤炭的开采安全性提供保障，最终为企业的经济效益提供基础。

（三）加强资金的投入，完善掘进支护设备

企业发展过程中，经济效益作为重要发展动力之一，首先企业需要加强对于巷道支护工作的重视，保障支护工作能够高效完成。而支护技术的更新与掘进设备的完善需要企业进一步的资金投入。只有加强投入，使得支护技术的材料更加坚实，同时减少低劣质材料以次充好，对设备的质量检测与定期维护，防止支护设备的偷工减料为企业的发展埋下安全隐患，才能使得企业的发展更加稳固。同时企业应当用创新的眼光去对待技术的更新，用国际视野积极学习市面上的新技术以及海外技术。例如美国研发的智能检测掘进支护设备，能够对支护设备进行智能监控，并且通过电脑操作，来对支护的角度、力度进行调整，能够减少人力投入，降低安全事故发生的概率，同时对支护相关数据的监控更加精准，进而完善支护设备的水准。

（四）支护施工的安全管理

煤矿的开采首先需要对煤矿隧道进行挖掘，而顶部的支护结构对于后期施工安全具有重要意义，而支护顶板坍塌的原因主要是受到外部因素的影响，煤炭企业应当加强对于相关因素的排查以及安全技术监督与管理。其中主要包括以下措施，其一是加强完善安全监督管理的措施，保障施工工人的安全问题，对于工人也应当进行严格的培训，确保工作过程中遵循相关的制度，其二是根据综合的地质条件，进行科学的分析与专业的调研，选择质量较高且涉及合理的支护技术，使得支护效果更佳，降低安全隐患的风险，其三是对于施工人员不仅需要进行安全知识的培训，同时也要重视专业操作能力与综合素质培养，只有综合水平专业素质较高的施工队伍，才能提升工作的效率，为企业的经济效益做出贡献。

结语

煤矿巷道的掘进对于煤炭的高效开展具有不可忽视的影响，煤炭企业在发展过程中，一方面，必须要结合目前煤矿巷道存在的实际问题，拓展国际视野，加强引进高新技术设备，最后为优化支护方式与掘进技术的发展提供指导。另一方面，企业应当学习建设制度完善的组织管理技术，加大对于设备的资金投入，鼓励创新技术的研发，其次应当加强对于施工人员的培训，提升他们的安全意识同时加强规范操作的专业技术培训，使得员工的工作效率提升的同时，降低安全事故发生的概率。最后企业只有将持久发展，安全发展作为理念，将创新作为内在核心动力，才能为企业的进一步发展提供扎实的基础。

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作者简介：王恩波，（1987—  ），男，汉，陕西岐山人，讲师，硕士研究生，研究方向：岩土工程与隧道工程

基金课题：陕西工业职业技术学院基金项目（2020YKYB-014）