煤礦井下掘進技術研究

常紀東

摘要：煤炭的井下開采需要掘進大量巷道，目前主要采用鉆眼爆破法和掘進機掘進的方法。文章介紹了影響我國煤礦井下掘進技術的因素以及掘進時采用的支護方式，對提高煤礦掘進技術的效率和安全性奠定了理論基礎。

關鍵詞：煤礦開采；井下掘進技術；巷道支護技術；鉆眼爆破法；掘進機掘進法 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD235 文章編號：1009-2374（2015）31-0152-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.31.078

我國經濟快速發展的重要支持力量就是煤炭資源，同時也是不可再生資源，我國的煤炭開采工程通常規模較大，有的更是達到千萬噸級，我國的開采技術也在不斷發展。目前，我國煤炭資源在開采過程中不斷消耗，這就需要我國不斷發展新開采技術，增加我國的煤炭開采速度，從而達到節約成本的目的。技術人員應根據我國開采中的實際情況，完善開采設計，改進施工工藝，以增加開采技術和資源的使用效率。

1 技術的發展

近年來，隨著社會經濟的發展，我國的煤礦掘進技術也在不斷提高。早在幾年前，煤礦的掘進技術就已經出現了年產幾百萬噸甚至幾千萬噸的情況，增加了回采的數量，提高煤礦采集技術的關鍵就是巷道掘進技術。在我國，掘進技術的關鍵就是掘進機的設備，但是在掘進機研究方面，我國一直落后于發達國家，不過隨著我國對掘進機的重視不斷加強，掘進技術也在不斷提高。以前，我國的掘進機技術并不發達，引進的掘進技術就當時的狀況來說可靠性低、能力差、機器設備的功率小，只能運用在煤巷中。由于掘進機存在各種問題，導致掘進機在使用的過程中也出現了一些問題，于是我國在引進掘進機的方面進行了分析，最后制定了適宜的掘進設備方案，促使了我國現代煤礦掘進技術的發展。

2 存在的問題與現象

2.1 地質條件

在挖掘煤礦的時候，當地的地質情況對開采的效率有著很大的影響。其影響因素有很多，有巖層的厚度、礦井的涌水量和井中甲烷的含量，這些原因都或多或少地影響著開采的進度。如果在好的地質情況下，就會大大加快開采的進度，煤礦巷道有良好的頂板或者支護情況良好，都對開采的進度有很大幫助，只要挖掘時設立臨時支護，等開采后在設立永久支護就可以，這樣就可以大幅度增加開采的進度。

2.2 對掘進技術及設備管理的專業性不強

在我國通過對井下掘進技術的了解與掌控，能夠知道煤礦井下掘進企業的整體工作情況，對其進行監管控制。就目前情況而言，管理人員對井下掘進技術的管理重視度不高，致使不能對井下掘進技術進行充分的管理，嚴重影響了煤礦井下掘進技術的管理。對井下的掘進技術進行有效的管理能夠對工程進行正確的控制，幫助煤礦井下掘進企業充分的掌握自身的不足并加以改進。但是井下掘進技術管理的不足導致煤礦井下掘進過程中存在重大的安全事故，所以煤礦井下挖掘工作想要得以長遠發展，首先要做好對井下挖掘技術的管理工作，挖掘技術管理人員和井下挖掘工作企業管理層要對此加以高度重視。

3 掘進技術

3.1 聯合支護技術

通常來講，聯合支護就是指在井下掘進時，需要采用兩種或者更多的支護方式，共同對圍巖進行穩定的一種綜合性支護手段。單一支護的方式主要包含錨桿支護、混凝土支護、砌碹支護和棚架式支護等。如果在正常的施工過程中將這幾種方式通過科學的疊加有機地結合在一起，就能夠形成聯合支護。在聯合支護中，常見的三種形式有：（1）錨噴支護。將混凝土支護和錨桿相結合的過程稱為錨噴支護，錨噴支護方式不僅安全性高，而且費用相對較低，這種支護方法較適合運用在礦井下的挖掘，特別是在比較容易發生垮塌的巷道中應用得比較多。（2）錨網支護。就是有機結合錨桿和金屬網，金屬網就是使用鐵絲制成網片，并利用托板將其穩穩地固定在事先準備好的錨桿的端頭處。該方式的主要作用是防止小塊巖石在松動的情況下掉落，常用在一些圍巖不夠穩定、跨度較小的煤礦巷道中。（3）錨噴網支護。這是一種綜合性的支護方式，是錨桿與混凝土加上金屬網共同進行支護。金屬網可以有效提高混凝土的整體特性，讓混凝土產生的應力可以均勻地分布在各個角落，從而防止出現噴層開裂的現象，增強噴層本身的抗壓力、抗拉力。

3.2 煤巷綜合掘進技術

煤巷綜合掘進技術主要指的是在煤礦井下巷道進行掘進的時候，綜合利用各類機械化設備進行掘進的一種方式。采用的設備主要是懸臂式掘進機、伸縮帶式煤礦運輸機、錨桿鉆機等。目前，利用煤巷綜合掘進技術進行井下掘進的特點為：（1）在設計掘進機械的時候，需要設定相應的要求，尤其是機械結構方面，需要保證結構的緊湊性，保證設計的合理性；（2）掘進機在工作的時候，需要保證其穩定性，最大程度上保持低重心、低機身，而且在井下掘進時，周圍的環境非常惡劣，需要設備本身的質量過硬，要求其具備良好的穩定性、可靠性，通過安裝自動檢測裝置，使其具備自我檢測能力。

3.3 巷道支護技術

巷道井下掘進支護技術無論是從方法手段或者理論知識來分析，都表現出較為強烈的多元化發展方式，從宏觀角度來分析，主要包括圍巖支護、圍巖加固、多元支護技術等。圍巖支護也被稱之為被動支護，較為典型的代表為棚式金屬支架支護，通過金屬支架直接對巷道圍巖表面產生作用，從根本上抵制或者減緩圍巖可能存在的變形壓力。這種支護技術作為一種臨時性的支護方法，存在較大的隱患。圍巖加固作為一種主動支護，較為典型的就是錨桿（索）支護，并且這種方法開始不斷成熟，為支護力度植入圍巖內部的巷道，在為巷道圍巖表層提供相應支護作用的同時，從根本上緩沖圍巖變形的實際周期。多元支護技術大都在煤巷井下掘進作業施工中運用得較為普遍，這種方法也被稱為復合支護，主要是指通過組合多種不同的支護形式進行組合使用或者通過復合材料開展支護巷道。經過多年發展，復合支護技術也從最初原始的支護方式演變成了多種不同的方式聯合，例如錨注+錨桿、錨索+錨桿等方式等。

4 結語

隨著我國社會經濟的不斷發展，我國在煤礦井下的掘進技術也在不斷提高，就目前的情況看，科學合理的決策為掘進技術的發展提供了重要的科學保障，同時也對煤礦井下掘進工作質量的檢測進行了管理。在對煤礦井下掘進技術進行管理的時候，需要從制度及政策方面入手，加強政策與手段上的管理，保障井下掘進技術的可靠性，與此同時，還應加強相關的監督工作，保障我國煤礦井下掘進技術的有效性，加快我國煤礦掘進技術的發展，為我國煤礦井下掘進企業提供更好的發展機會。

參考文獻

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（責任編輯：蔣建華）endprint