論述煤礦巷道掘進施工及支護技術分析

曹旭

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.158

摘 要：煤礦巷道掘進和支護施工是煤礦開采過程中的關鍵環節，其施工作業環境往往比較惡劣，若掘進施工速度過快，支護設置不合理，很容易造成巷道坍塌，發生嚴重的安全事故。因此，應高度重視煤礦巷道掘進施工，采取科學高效的支護技術，優化掘進施工工藝，加強掘進和支護控制管理，確保煤礦巷道的安全順利開采。

關鍵詞：煤礦巷道 掘進施工 支護技術

中圖分類號：TD263；TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（c）-0158-02

煤礦巷道掘進施工和支護是煤礦開采的重要步驟，對煤礦的順利開采有非常重要的作用。巷道掘進和支護技術對開采的專業性要求很高，這兩項復雜的工作對工人的生命和煤礦開采有著根本的影響，要在思想上高度重視。為提高煤礦巷道掘進施工的工作進度，確保安全性和可靠性，要把地質構造和施工方法結合起來，嚴格控制掘進速度和位置，采用合適的掘進設備。

1 存在的問題

1.1 掘進施工工藝不合理

煤礦巷道掘進施工在我國煤礦行業發展的過程中積累了大量的經驗，掘進主要采用鉆爆法，這種方法的速度不快，對巖體的應力也會有很大影響。使用錨噴支護可以有效實現煤礦巷道支護，但是這種方法存在施工質量水平低的缺點。鉆爆法的藥量控制是個難點，藥量不合理或者位置控制不當，就會影響了整個巷道的支護效果。

1.2 地質構造異常復雜

煤礦巷道掘進施工要充分考慮地形因素的影響，支護過程中除了采用成熟的頂板支護技術，還要根據實際情況有所變化。煤礦周圍地形地貌特點有所不同，在掘進施工中對地質條件發育成熟，支護條件較好的部位，可以適當加快施工速度。對巷道地質構造復雜、煤巖層厚度變化明顯的部位要控制掘進速度，嚴格做好支護工作。

1.3 安全支護技術不足

煤礦巷道圍巖巖體經常會受到水的影響，巖體結構復雜、變形性較大，煤層的穩定性和可靠性較差，對掘進施工和支護技術的要求較高。掘進施工過程中，巷道受外在膨脹力的影響，容易發生位移或者變形，嚴重的位移和錯位會損壞煤礦巷道，特別是煤礦巷道巖層松軟區域。巷道掘進速度較慢和安全防護不足，不能滿足施工進度要求。

2 掘進工作面的通風與防塵

2.1 通風

對煤礦巷道實行通風措施可以減緩地下壓力，保證巷道的安全性。對煤礦巷道施工作業而言，通風效果直接影響煤礦施工的安全性，是掘進工作必須要進行的工作。煤礦巷道使用的通風設備主要是通風機，要在選擇時注意考慮風量、安裝位置和風筒。選擇通風機時，以巷道掘進作業的實際需要為依據，參照現有的數據經驗，設計合理的風量需求。目前，使用較多的是壓入式通風機，在設備市場上經常能夠見到。安裝通風機啟動設備時，要考慮風壓的影響。一般選擇遠離巷道掘進風口的位置，遠離作業面的位置空氣壓力低，有利于通風機吸入空氣。通風機的整體風壓要低于巷道的風壓，可以實現充分的鼓風。通風機風筒的長度選擇也要仔細考慮，要考慮和作業面的有效距離。風筒的長度要考慮有效通風的距離，滿足對通風長度的要求，風筒的直徑要盡量大些，可以保證風量。風筒的出口要考慮氣流的影響，和巷道掘進面的距離不能太遠，以保持空氣的流通。使用風機要避免渦流現象，降低通風不足引起的危險。煤礦巷道掘進施工中，還要減少漏風現象的發生，把煤礦巷道的風險降到最低。通風機的選擇和安裝都要有專業的人員，由專人負責通風機的管理。在下井安裝通風機前，必須要在地面上先進行通風機的試運行，保證通風機的運行和工作性能，做好通風機的檢查工作，保障通風機可靠運轉。

2.2 防塵

煤礦巷道的施工作業經常會遇到粉塵的產生，要仔細處理粉塵問題，做好防塵工作。掘進施工時，礦巖被一點點開采下來，煤層和巖體受到外在作用力的影響，會出現明顯的變形，當作用力大于內部的作用力時就會引起破碎，產生大量的粉塵。到處飛舞的粉塵不但嚴重影響掘進工作的進度，對整個掘進施工的安全性也有很大危害，對礦工的健康也是一種極大危害。要在防塵上下力氣，做好掘進工作面的防塵工作。目前的煤礦巷道防塵主要有：（1）借助水分子的吸附，向煤礦礦層注水；（2）給施工中的煤礦巖體合理灑水，降低粉塵數量；（3）利用通風機直接將粉塵吹走。上述三種方法中，用水除塵還要考慮水資源的使用和處理，一般為減少困難和實現容易處理選擇通風除塵。通風除塵是煤礦巷道施工主要的防塵方法，但不是唯一方法。進行煤礦巷道掘進時，要根據巷道的實際情況，采用多種除塵方式進行除塵作業。做好粉塵濃度的檢測，把粉塵濃度降到最低，全面減少危險的發生。

3 支護技術

支護技術的重要性不言而喻，在做好支護技術的前提下進行煤礦的安全生產。煤礦支護技術不僅要在巷道支護理論上下功夫，還要應用到煤礦巷道掘進作業中，在應用中檢驗理論的正確性。煤礦巷道支護理論要在研究實際情況的基礎上，從理論對煤礦巖層和實際情況做出解讀和預測。在實際的煤礦巷道支護工作中，要從理論方面對支護工作進行指導。目前，應用較多的理論有新奧法支護理論、松動圈支護理論和圍巖強度強化理論等。新奧法支護理論的要點有：采用錨噴支護，保證圍巖的承載能力；對圍巖進行加固，添加新的承載圈；采用光面爆破等。

煤礦巷道支護形式根據支護工作和圍巖的關系不同為有所不同，支護工作對圍巖的影響是通過作用力和作用方向來實現的。目前巷道支護形式主要有四種：（1）支護力作用在圍巖外層，如支架支護等；（2）支護力在圍巖的內外層同時起作用，對圍巖形成一個從內到外的整體支護作用，如錨桿支護等；（3）改變圍巖的力學性質，通過改變巖體的構成，加強圍巖強度，如注漿加固方法； （4）改變圍巖的應力狀態，受力狀態的改變深刻影響圍巖的強度，在應力下降區域，對應力進行控制。

四種技術中的錨桿支護技術具有很強的整體性，涉及到地質勘查、方案設計、作業機械選擇和施工質量評估等方面。做好地質勘查，針對圍巖的應力、地貌，為支護設計提供數據支持。針對現有的數據結果，結合已有的施工經驗，設計合理的施工方案。完成錨桿支護施工后要進行嚴格的質量評估，確保安全穩定。

4 結語

綜上所述，煤礦巷道掘進施工和支護關系到煤礦的開采和開發，是煤礦開采的關鍵環節，要在保證安全的基礎上加快掘進施工速度、收到技術、環境等因素的影響，目前的施工還存在一些問題，加強煤礦巷道掘進支護，保證工人的安全。結合煤礦的實際情況，采用科學的施工方法，不斷提高掘進施工效率，保證施工安全。

參考文獻

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