地質(zhì)煤礦工程巷道掘支護(hù)的應(yīng)用

張晉豪 陳俊池

（吉林東北亞國(guó)際工程技術(shù)集團(tuán)有限公司 吉林長(zhǎng)春 130033）

導(dǎo)言

在現(xiàn)代采礦工程中，為了更好地確保采礦企業(yè)的效益，首先就必須確保采礦的安全。而在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，為了確保順利安全的實(shí)施，就必須切實(shí)注重支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，而這就需要掌握巷道掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)，并緊密結(jié)合實(shí)際支護(hù)的需要，針對(duì)性地確定支護(hù)的類型，才能確保整個(gè)采礦工程的質(zhì)量和安全。

1 煤礦巷道掘進(jìn)施工方法

在對(duì)采礦工程巷道進(jìn)行施工掘進(jìn)時(shí)，可采用鉆眼爆破法。具體來(lái)說(shuō)，在地下巷道進(jìn)行施工規(guī)劃設(shè)計(jì)，運(yùn)送多臺(tái)煤電鉆進(jìn)行施工準(zhǔn)備。在施工過(guò)程中要重點(diǎn)考慮施工技術(shù)及具體的施工組織，以實(shí)現(xiàn)良好的炮眼深度掘進(jìn)。在利用煤電鉆進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，要結(jié)合實(shí)際開(kāi)采煤層的厚度情況，充分考慮炮眼之間的距離。施工技術(shù)人員在前期平面施工圖中，對(duì)掘進(jìn)炮眼進(jìn)行科學(xué)合理及精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。同時(shí)，要結(jié)合巷道的實(shí)際情況對(duì)開(kāi)采過(guò)程中的場(chǎng)地進(jìn)行炮眼精準(zhǔn)定位，在定位過(guò)程中要遵循一定的原則。眾所周知，煤炭層與巖巷道類似，基本特質(zhì)較軟，因此，在對(duì)其進(jìn)行挖掘時(shí)，應(yīng)采用單向掏槽方式較為適宜。隨著掘進(jìn)的深入，遇到程度較深的炮眼時(shí)，要視具體情況而論。如果炮眼的斷面相對(duì)較小，較為常用的是復(fù)合式掏槽方式掘進(jìn)；如果存在軟煤夾層，此時(shí)需要施工技術(shù)人員要在軟煤帶中進(jìn)行布置掏槽，正常情況下，布置3個(gè)掏槽眼且傾斜角度處于60～90°；如果軟煤層斷面較為狹小，建議不進(jìn)行設(shè)置輔助炮眼操作。

在鉆眼爆破實(shí)現(xiàn)順利掘進(jìn)，并實(shí)現(xiàn)實(shí)際開(kāi)采煤炭資源時(shí)，需要注意的是裝煤環(huán)節(jié)。裝煤環(huán)節(jié)是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的復(fù)雜工作。具體來(lái)說(shuō)，在實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)，通常采用ZMZ型裝煤機(jī)進(jìn)行裝煤作業(yè)。之所以選擇該類型的裝煤機(jī)器，主要在于其通過(guò)履帶行走的方式運(yùn)輸原煤，具有較好的靈活性、高效性及持續(xù)性的優(yōu)點(diǎn)，較為適宜在掘進(jìn)斷面進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)。

2 采礦工程巷道掘進(jìn)技術(shù)施工環(huán)節(jié)要點(diǎn)

采礦工程巷道掘進(jìn)作業(yè)中涉及的工作細(xì)節(jié)較多，應(yīng)用中應(yīng)把握相關(guān)施工環(huán)節(jié)要點(diǎn)，尤其應(yīng)注重以下內(nèi)容的認(rèn)真落實(shí)：

2.1 注重瓦斯排放工作

采礦工程掘進(jìn)作業(yè)中，為避免瓦斯?jié)舛冗^(guò)高引發(fā)安全問(wèn)題，掘進(jìn)作業(yè)應(yīng)應(yīng)認(rèn)真做好瓦斯排放工作，一方面，結(jié)合巷道情況構(gòu)建合理的通風(fēng)系統(tǒng)，及時(shí)將產(chǎn)生的瓦斯排放出去，避免在巷道中聚集。另一方面，做好瓦斯?jié)舛葯z測(cè)，掌握瓦斯?jié)舛葏?shù)，一旦超過(guò)危險(xiǎn)值，應(yīng)停止作業(yè)，瓦斯排放后再進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。

2.2 做好通風(fēng)防塵工作

采礦掘進(jìn)作業(yè)中，往往產(chǎn)生較大粉塵，不僅影響掘進(jìn)作業(yè)環(huán)境，而且施工人員長(zhǎng)期處在粉塵較多的環(huán)境中，容易得相關(guān)疾病，因此，采礦單位應(yīng)提高認(rèn)識(shí)，結(jié)合巷道實(shí)際情況，保證通風(fēng)防塵工作的認(rèn)真落實(shí)。一方面，在綜合分析巷道所需風(fēng)壓、風(fēng)量的基礎(chǔ)上，確定最佳的通風(fēng)機(jī)類型，應(yīng)用合理數(shù)量的通風(fēng)機(jī)，保證通風(fēng)機(jī)的合理布局，并配合專業(yè)的風(fēng)筒等。另外，通風(fēng)機(jī)正式投入使用前應(yīng)注重性能的測(cè)試，保證滿足巷道通風(fēng)工作要求。另一方面，粉塵給巷道掘進(jìn)作業(yè)造成的影響不容忽視，施工中應(yīng)配備相關(guān)的除塵系統(tǒng)，降低粉塵濃度。

2.3 把握掘進(jìn)技術(shù)要點(diǎn)

巷道掘進(jìn)作業(yè)中如應(yīng)用光面爆破技術(shù)，應(yīng)把握相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)。光面爆破技術(shù)包括輪廓線、預(yù)裂法、修邊法等，施工中進(jìn)行綜合分析與計(jì)算，精確布置爆破眼，保證裝藥量的合理性，應(yīng)嚴(yán)格控制爆破時(shí)間間隔，以獲得最佳爆破效果，為巷道掘進(jìn)作業(yè)的進(jìn)行做好鋪墊。除此之外，還應(yīng)做好巷道支護(hù)施工，保證巷道穩(wěn)定性與安全性，促進(jìn)巷道掘進(jìn)作業(yè)順利完成。

3 采礦巷道掘進(jìn)施工中支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)的分析

3.1 錨桿支護(hù)技術(shù)

這一支護(hù)技術(shù)因其有著較強(qiáng)的支護(hù)效果而得到了廣泛應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)性、快速性和安全性都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。常見(jiàn)的錨桿支護(hù)主要有頂板錨桿和煤幫錨桿，且其規(guī)格和性能的不同，使得其支護(hù)類型較多。例如復(fù)合玻璃鋼錨桿，桿體材料主要是采取具有較高強(qiáng)度的玻璃鋼，而內(nèi)端頭則以左旋麻花結(jié)構(gòu)為主，其錨桿桿體的外部尺寸最大不超過(guò)26mm，因而在孔徑28～32mm的鉆孔中采用，且確保錨桿和巖石層面為正交，且最小的角度應(yīng)大于75°，在安裝錨桿時(shí)應(yīng)緊密結(jié)合錨固劑對(duì)其攪拌的時(shí)間進(jìn)行確定，且在安裝過(guò)程中應(yīng)確保一次性錨固到底，嚴(yán)禁存在中斷的情況。

3.2 預(yù)制鋼筋混凝土支架

這一支護(hù)技術(shù)主要是利用混凝土制作支架，并在礦井內(nèi)將其裝配，確保梁柱接口的緊密性，所以其不僅具有較大的支護(hù)強(qiáng)度，且成本較低，但存在質(zhì)量大和無(wú)伸縮性等方面不足。常見(jiàn)的主要有吊環(huán)式的前探梁，主要是在前面的臨時(shí)支護(hù)措施下，采用3根吊掛前探支架，按照一定的長(zhǎng)度和間距將其在巷道中平行布置，每一根的強(qiáng)度必須與吊環(huán)之間進(jìn)行固定和匹配，固定點(diǎn)必須大于2個(gè)，并確保其緊固性，才能確保其支護(hù)效果。

3.3 混凝土支護(hù)

主要是采取噴射混凝土的方式制作混凝土支架，并將混凝土支護(hù)和錨桿支護(hù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而更好地對(duì)圍巖進(jìn)行封閉和固定。所以在具體實(shí)施過(guò)程中，首先應(yīng)科學(xué)布置噴射混凝土的設(shè)備，以確保施工的安全性和操作的高效性。當(dāng)掘進(jìn)之后，首先應(yīng)安裝臨時(shí)性錨桿，并噴射薄層的混凝土，當(dāng)噴射到設(shè)計(jì)的厚度后，應(yīng)進(jìn)行錨桿安裝，再通過(guò)錨網(wǎng)噴射混凝土的方式，增加金屬網(wǎng)強(qiáng)度，從而更好地確保整個(gè)混凝土支護(hù)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

為實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭開(kāi)采高效、穩(wěn)健及安全的發(fā)展，不斷提升煤炭的開(kāi)采產(chǎn)量，在實(shí)際施工過(guò)程中必須做好巷道的掘進(jìn)及支撐保護(hù)工作，安全的巷道不僅可以實(shí)現(xiàn)煤炭的及時(shí)運(yùn)輸，更關(guān)乎技術(shù)工作人員及煤礦工人的生命安全，因此，必須對(duì)巷道掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入研究，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

[1]劉曉光.淺談支護(hù)技術(shù)在煤礦巷道掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（9）：123.

[2]于兆東，馬壽強(qiáng)，李海龍.巷道支護(hù)技術(shù)在煤礦井下掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（5）：69.