煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用探討

樊坤 徐亮 侯杰

摘 要：在煤炭采礦工程中，其巷道掘進和支護技術可謂是最核心的環節。但由于技術、設備、施工環境等因素的影響，還存在著一定的問題。為了能夠更好的完成煤炭采礦工程并確保其安全性，本文特針對煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用進行了簡要分析。

關鍵詞：煤炭采礦工程；巷道掘進；支護技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.068

1 前言

做好煤炭采礦工程中的支護和掘進工作能夠極大程度的提升煤炭的開采量與開采效率，并且能夠保障在煤炭開采工程進行中能夠安全、平穩的進行。在現今的煤炭采礦工程中，巷道掘進技術大體分為兩種：其一，是掘錨一體化完成掘進，這種掘進方式是把錨桿支護來作為掘進基礎，使巷道掘進和巷道支護融合為一個整體，以此來最大化的節約施工的時間。其二，使綜合機械化進行巷道掘進。運用綜合機械化進行巷道掘進是一個完整的體系，一般情況下是由電力設備、通風設備、傳輸設備、鉆孔設備、掘進設備組成的，這一體系的關鍵是掘進設備，這一設備的工作效率與整個掘進工程的進度成正比。

2 煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術中的影響因素

2.1 巷道圍巖強度的影響

巷道圍巖的強度直接決定著巷道的穩定程度，為了能夠更好地對巷道進行保護支撐，一定要進一步綜合的對圍巖強度進行考察。圍巖強度如果能夠隨著錨桿支護作用力逐步增加的話，就可以進一步的增強支撐力度。在對圍巖進行考察時，其核心是要對地質應力載荷能力進行考驗。載荷能力的強弱決定著頂板位移的大小，載荷能力強在地應壓力變大時，也會使頂板發生的位移較小，從而實現較強的支撐作用和保護作用。因此，在煤炭采礦工程巷道挖掘工程進行的過程中一定要更加重視圍巖的強度。

2.2 地應力的影響

礦山壓力是煤炭開采工程中最大的安全隱患之一，很容易發生巖體位移、人工支撐物形變、煤層壓松等問題，嚴重時還可能導致巖層斷裂甚至煤礦坍塌。為了最大程度上的避免這一問題，保障煤礦開采時的安全，在對煤礦開采進行巷道掘進和支護的過程中，一定要對作業面進行保護和支撐，并且對采空區進行處理操作，從而使工程作業的過程中更加安全。在如今的工作面支撐保護手段中最常用的是對頂板巖層進行控制，也因如此采空區處理和工作面保護支撐統一稱為頂板管理支護技術。

2.3 巷道斷面尺寸及形狀

在煤炭采礦工程巷道掘進的施工過程中，一定會對巷道周圍圍巖應力進行適當的調整與支撐，因此會導致斷面形成應力分布的不同。為了能夠更好地對應力進行分散，一定要在施工過程中對巷道斷面的尺寸及形狀進行科學的把控。

3 煤炭巷道錨桿支護技術應用

3.1 軟巖回采巷道支護問題的解決方法

錨桿支護最核心的作用就是防止施工區域圍巖發生形變或裂紋，還能夠對破碎離層進行一定的控制。通過運用錨桿的支護技術能夠使錨桿支護區內的圍巖最大程度的保持完整，并且能夠更加的穩定，使用錨桿支護技術還能夠有效的對地質應力載荷進行分散。錨桿支護技術在對軟巖回采巷道進行作業時，第一是要強化噴層或者支護網的剛度支撐，對一些相對薄弱的部位實施錨梁支護增加操作，從而最大程度上的提高圍巖的韌性，并且使巷道破碎區在縱向延伸上能夠突破原本的上限，使其限制達到最大化。當工程實施過程中遭遇比較復雜的情況時，可以使用二次支護的辦法來加固其支撐的強度，再其基礎上還可以使用噴層或支護網的柔性操作。如果出現了圍巖周圍破裂或形變的突發情況，可以釋放圍巖的能量從而使危險發生的幾率降到最低。

3.2 運用配套的錨桿支護體系

為了能夠更好地發揮錨桿的保護支撐作用，在對巷道掘進施工過程中，不僅要使用合理的錨桿支撐保護技術，還要使用一些配套的體系及零件。在對其進行錨桿保護支撐體系的使用過程中，一定要對其中使用的螺母進行嚴格的質量把控，不僅要保證其質量過關，還要保證其精確程度符合標準。通常情況下，為了能夠更好的完成整體工程的抗壓能力，在實施錨桿支撐保護工程的同時，會將普通的螺母替換成為錨桿專用的螺母，以此來使整個建筑更加穩固。

3.3 把錨桿托板進行加工處理

在煤礦開采的過程中，有一部分的事故出現原因是由于托板出現形變。為了在根本上避免這一事故的發生，在煤炭采礦工程巷道掘進和支護的過程中，要對錨桿托板進行加厚處理，增強其自身的強度，使托板能夠更加堅韌，抗變形能力更高，更加不易產生形變。一旦能夠保障托板的強度能夠大于實際承壓范圍，就能夠切實的提升巷道的安全性，并且能夠從根本上減少事故的發生幾率。

3.4 采取動態監測技術

動態監測技術能夠在錨桿技術的運用過程中及時的監測并發現問題，還能夠及時有效的發現工程的薄弱環節。因此，在使用錨桿保護支撐技術對煤炭工程巷道掘進進行加固的過程中，可以科學的去運用動態檢測技術，通過這種先進的現代新型監測技術能夠對施工過程中的各個環節進行精準的監測和定位，在問題發生前就盡量杜絕紕漏的發生，及時的去加固不夠安全的環節，提升了錨桿支撐的強度以及在工程施工過程中的安全性、穩定性，并且在提升施工效率的同時節約了成本。

4 結語

總而言之，在煤礦開采的過程中，想要更好的完成整個工程并節約施工時間和施工成本，就要確保采礦的安全性。巷道掘進這一施工項目既系統又十分的龐大，在施工前，一定要事先對其進行合理的組織與科學的規劃。在煤礦開采的整體工程中，錨桿支護技術是十分重要也是十分必要的，這一技術是煤礦開采工程的關鍵性因素之一，為了能夠更好的保護企業效益，保障工程順利實施，就一定要更加注重對于支護技術的應用，這也就要求施工方熟練的掌握巷道掘進技術的特點、要點，并且充分的結合支護技術，確保煤礦開采的安全和質量。

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作者簡介：樊坤（1981-），男，山東滕州人，本科，助理工程師，主要從事礦井巷道掘進與采煤生產工作。