探析煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

李克城

摘 要：在煤矿资源开发过程中，浅层资源越来越少，煤矿企业便需要通过相应的技术进行深层资源的开发。但是煤矿采矿环境较为恶劣，很容易出现安全事故，这就要求采矿人员灵活应用机械掘进等巷道掘进技术与棚式支护等支护技术，在提升煤矿资源开采效率的同时增强开采安全性。

关键词：煤矿;采矿;巷道掘进

前言：

各个领域对能源的需求量不断攀升，煤矿企业只有利用先进的采矿技术进行煤矿资源开发才能够满足社会需求。在煤矿开采之前，企业需要根据煤矿情况制定科学的采矿计划，按照相关规定做好巷道掘进与支护工作。

1.煤矿采矿工程巷道掘进概述

1.1类型

煤矿采矿工程中的巷道掘进主要包括综合性挖掘与大断面连续挖掘这两种类型。其中，综合性挖掘指的是利用综合型机械进行巷道挖掘，对人员数量的要求较低，但是对机械设备的要求较高【1】。而大断面连续挖掘指的是利用专业挖掘机械进行间接性挖掘。

1.2影响因素

煤矿采矿工程中的巷道掘进会受到地应力、巷道围岩强度以及巷道断面尺寸等因素的影响。为了减小各种因素对巷道掘进的影响，采矿人员需要科学选择巷道结构并做好地质勘探工作，为后续开采奠定基础。

2.煤矿采矿工程巷道掘进技术的应用

2.1机械掘进技术的应用

为了增强自身的市场竞争力，大多数煤矿企业都引进了大量的机械设备，为巷道掘进工作提供了便利。同时，采矿人员也根据机械设备的特点研发了全岩巷道机械掘进技术、半煤半岩巷道机械掘进技术以及综合机械化掘进技术。在应用这些技术时需要灵活应用掘进机、电钻机以及转换机等设备。其中挖掘机在巷道掘进过程中占据着重要地位，具有装载煤炭、运输煤炭、剥离煤炭与岩石、除尘除雾等功能，可有效提升巷道掘进效率。采矿人员在应用掘进机时需要注意一些细节，例如科学把控掘进速度、对巨大的岩石进行多次移动切割等。同时，相比于传统的掘进机，悬臂式掘进机的结构较小、灵活性较强、价格也比较低，所以煤矿企业可优先采购这种掘进机。

2.2采煤机掘进技术的应用

采煤机掘进技术具有连续作业、快速作业等优势，采矿人员需要根据煤矿实际情况判断是否应用该技术。例如，若煤矿巷道存在较大的断面时就可以采用采煤机掘进技术，充分发挥该技术的优势。同时，根据煤层的厚度可以将采煤机分为四个等级，分别是厚、较厚、薄与超薄，其中厚采煤机比较适用于煤层厚度超过3.5m的采矿作业中;较厚采煤机比较适用于煤层厚度在1.3-3.5m的采矿作业中;薄采煤机比较适用于煤层厚度在0.8-1.3m的采矿作业中;超薄采煤机比较适用于煤层厚度在0.8m以内的采矿作业中【2】。在应用采煤机掘进技术时，采矿人员需要先利用采煤机进行破煤处理，再将粉碎的煤碳放置在输送机当中，从而将破煤与装煤结合起来。

2.3掘锚一体化技术的应用

煤矿企业可以利用掘锚系统进行采矿。掘锚系统是由掘进机与支护锚机这两部分共同构成的，实用性相对较强。在应用该技术时，采矿人员需要先做好地质勘察工作，综合分析煤矿地形结构的特点，尽量不要在复杂结构中进行掘进。同时，在进行巷道掘进时会产生大量的烟雾，因此需要做好排风设施的安装工作，保障采矿人员的人身安全。

3.煤矿采矿工程巷道支护技术的应用

3.1锚喷与锚索支护技术的应用

在煤矿采矿工程当中应用支护技术有利于增强地下通道的稳定性，而锚喷与锚索支护技术就是常用的支护技术。第一，锚喷支护技术。该技术具有较强的实用性、封闭性与经济性，比较适用于封闭的地下通道，采矿人员需要根据煤矿情况选择合适的支护方式。第二，锚索支护技术。在煤矿采矿工程当中应用锚索支护技术可以在煤层表面与内部形成相应的作用力，增强岩层的紧密性，避免出现巷道顶板塌陷等情况。在应用锚索支护技术时，采矿人员需要应用专门的墩座与托盘，从而增强锚索的强度。

3.2吊链式梁支护技术的应用

吊链式梁支护技术多被应用在巷道掘进工作面的前探梁中。与传统的吊环式梁支护技术相似，吊链式梁支护技术也是利用三根吊链进行支护，其中一根吊链多被安装在管道中轴区域，而其他两根吊链之间需保持1m间距。同时，在应用该技术时，采矿人员需要通过有效措施增强吊环的稳固性。其次，在应用该技术前采矿人员需综合分析巷道情况，预估巷道掘进过程中可能会出现的安全事故，再灵活应用吊链式梁支护技术，保障人员安全。

3.3棚式支护技术的应用

相比于上述支护技术，棚式支护技术的出现时间较早，且操作较为简单，在巷道掘进中得到了广泛应用。一般情况下，在进行煤矿采矿之前，采矿人员需要应用棚式支护技术，即利用支架进行管道支护。金属支架的硬度较强、承载效果与支撑能力都比较好，所以可以将其应用在揭露空巷当中。但是，棚式支护技术具有一定的被动性，所以采矿人员需要根据实际情况判断是否应用该技术。

3.4锚杆支护技术的应用

锚杆支护技术又被称之为岩道支护技术，其支护效果相对较好，可以有效增强巷道的稳定性，降低巷道出现塌方等事故的几率。且应用锚杆支护技术可以降低巷道出现形变等情况的几率，有利于增强岩层与岩壁的稳定性。在煤矿采矿工程当中，将锚杆支护技术应用在巷道保护中可以有效稳固巷道的顶部，增强地下环境的抗压能力，避免岩层出现离层、掉落等问题，从而减小对巷道的影响【3】。在应用锚杆支护技术时，采矿人员需要先分析巷道情况与顶板岩性系数，根据巷道压力测量数据绘制采矿设计图，之后根据图纸要求进行锚杆的设置，从而增强巷道的稳定性。

结束语：

在煤矿采矿工程当中，煤矿企业可以利用应用机械掘进技术、采煤机掘进技术以及掘锚一体化技术等巷道掘进技术，提升巷道掘进的效率与质量。同时，煤矿企业需要通过应用锚喷與锚索支护技术、吊链式梁支护技术等先进技术做好支护工作，避免出现巷道塌方等事故，保障采矿人员的生命安全。

参考文献：

[1]李鹏.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的运用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（24）：145-146.

[2]戴潇杰.煤矿开采工程巷道掘进和支护技术的应用标准[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（20）：172-173.

[3]李树彬.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济，2021（07）：12-13.