煤礦巷道掘進(jìn)和支護(hù)施工

吳達(dá)成

摘要：煤炭作為重要的礦產(chǎn)資源，其在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮著極為重要的作用。在當(dāng)前煤炭開采過程中，離不開巷道掘進(jìn)和支護(hù)施工技術(shù)。但在巷道掘進(jìn)和支護(hù)施工技術(shù)在煤炭采礦工程中應(yīng)用時(shí)，由于會(huì)受到較多因素的影響，因此需要把控好施工技術(shù)要點(diǎn)，從而保證煤炭的順利開采。

關(guān)鍵詞：煤炭資源；采礦工程；巷道掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)

通過對(duì)煤炭資源的合理化開采，可以為社會(huì)發(fā)展提供重要的資源供應(yīng)。但在煤炭采礦工程施工過程中，由于受制于施工環(huán)境的影響，開采過程中存在較高的危險(xiǎn)性。因此在實(shí)際煤炭開采過程中，需要科學(xué)運(yùn)用巷道掘進(jìn)技術(shù)和支護(hù)技術(shù)，保證煤炭開采工作的安全、有序進(jìn)行，進(jìn)一步提高煤炭的開采量。

1采礦工程中巷道掘進(jìn)施工技術(shù)

1.1巷道掘進(jìn)的施工方法

在采礦工程施工過程中，巷道掘進(jìn)施工方法具有多樣性，具體需要根據(jù)地質(zhì)條件來(lái)選擇適宜的掘進(jìn)施工方式。在實(shí)際開采作業(yè)之間，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，根據(jù)具體勘查結(jié)果來(lái)選擇正確的掘進(jìn)方式。在具體采礦工程作業(yè)過程中，由于巖層厚度和硬度較大，通常情況下會(huì)采用鉆眼爆破法，通過爆破來(lái)使巖層出現(xiàn)掘進(jìn)切入口。但鉆眼爆破法受周圍環(huán)境影響較大，因此在具體實(shí)施之前，需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)制定周詳?shù)挠?jì)劃。具體需要根據(jù)爆破要求、周圍巖層承受能力、火藥量等來(lái)確定洞眼的尺寸和深度，合理調(diào)控洞眼的間距，確保達(dá)到較好的爆破效果。當(dāng)前巷道掘進(jìn)中多采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)，通過利用懸壁式掘進(jìn)機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)及錨桿鉆機(jī)等進(jìn)行掘進(jìn)，有效的提高了掘進(jìn)的效率。另外，對(duì)于大斷面煤礦巷道還可以采用連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)技術(shù)，通過分層掘進(jìn)，并通過畫弧方式來(lái)找出大圓半徑，確保巷道成型，配以絞車提升和碴石運(yùn)輸，可以有效的加快掘進(jìn)的速度。

1.2掘進(jìn)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

在巷道掘進(jìn)施工過程中，需要與周邊環(huán)境相結(jié)合來(lái)擬定具體的頂板支護(hù)方案，具體需要預(yù)留煤柱作為核心巷道支護(hù)形式，要求下區(qū)段要始終處在回風(fēng)狀態(tài)，上區(qū)段宜處在運(yùn)輸狀態(tài)。在巷道的上區(qū)段和下區(qū)段要求都要預(yù)留煤柱，使其能夠降低回風(fēng)平巷周邊的支撐壓力。在巷道底端，當(dāng)其受煤礦支撐擠壓情況下，必然會(huì)對(duì)巷道穩(wěn)定性和安全性帶來(lái)較大的影響，因此在巷道煤層靠近的地帶，宜盡量減小煤層沖擊帶來(lái)的不利影響，有效的控制好預(yù)留煤柱寬度，保證掘進(jìn)施工的安全有序進(jìn)行。基于煤礦巷道施工環(huán)境的惡劣性，要支護(hù)中采用礦用支護(hù)型鋼時(shí)，多以工字鋼和U型鋼為主，主要在半圓拱形、圓形和橢圓形巷道斷面中進(jìn)行應(yīng)用。另外，煤礦巷道支架需要承擔(dān)著來(lái)自于縱向和橫向的荷載，因此要科學(xué)配置抗彎截面模量，并與煤礦巷道滑移平穩(wěn)度和接觸面面積相結(jié)合，采用幾何形支護(hù)型鋼，確保其處于最佳的受力狀態(tài)下。

1.3巷道掘進(jìn)施工注意要點(diǎn)

在巷道掘進(jìn)施工過程中，瓦斯排放是較為重要的工作內(nèi)容，在實(shí)際掘進(jìn)時(shí)，需要重視礦井通風(fēng)工作，有效的將掘進(jìn)面瓦斯排除干凈，嚴(yán)格按照要求檢測(cè)瓦斯深度，及時(shí)掌握瓦斯的狀況，從而有效的避免瓦斯?jié)舛冗^高引發(fā)的安全事故。在實(shí)際掘進(jìn)作業(yè)過程中會(huì)有大量的粉塵產(chǎn)生，其對(duì)掘進(jìn)作業(yè)環(huán)境會(huì)帶來(lái)較大的影響，而且長(zhǎng)期處于這種多粉塵的環(huán)境下施工人員也容易染上相關(guān)疾病。因此需要根據(jù)巷道實(shí)際情況做好通風(fēng)防塵工作。需要針對(duì)巷道所需風(fēng)壓和風(fēng)量進(jìn)行綜合分析，科學(xué)選擇通風(fēng)機(jī)類型和數(shù)量，合理對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行布局，同時(shí)還要配備專用的風(fēng)筒。在通風(fēng)機(jī)投入使用前需要對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，確保通風(fēng)機(jī)能夠滿足巷道通風(fēng)要求。另外，還要配備相關(guān)的除塵系統(tǒng)，有效的降低巷道掘進(jìn)過程中粉塵的深度。另外，在巷道掘進(jìn)時(shí)采用光面爆破技術(shù)時(shí)，需要精準(zhǔn)布置爆破眼，合理確定裝藥量和爆破眼的間隔，并提前進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)試驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后才能進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，從而最大程度的提高光面爆破質(zhì)量，為巷道掘進(jìn)施工的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)。

2采礦工程巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1前探梁和液壓支柱

采礦掘進(jìn)支護(hù)過程中可以運(yùn)用前探梁的施工技術(shù)，傳統(tǒng)的前探梁缺乏穩(wěn)定性，在實(shí)際作業(yè)中沒有使用物體進(jìn)行加固，導(dǎo)致前探梁的固定性較差，因此可以在前探梁的支架處增加三根吊掛，在確定前探梁位置的基礎(chǔ)上，調(diào)整間距，清除巷道內(nèi)的障礙物，保障前探梁的順利移動(dòng)。采礦掘進(jìn)支護(hù)中頂梁的布置方式直接影響掘進(jìn)支護(hù)的質(zhì)量，選擇單體液壓支柱施工，可以達(dá)到頂梁特定的要求，在支護(hù)過程中，設(shè)計(jì)在1.5m的間隔距離，保障頂梁的垂直性；當(dāng)進(jìn)行放炮作業(yè)時(shí)，將支柱掛在頂梁上，通過水平銷加固，將鋼筋網(wǎng)鋪好再以水泥加固，用單體液壓支撐頂梁，確保頂梁的堅(jiān)固性。

2.2全螺紋錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

全螺紋錨桿支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵在于使用了全螺紋錨桿，從而有效改善錨桿支護(hù)技術(shù)中存在的問題。全螺紋錨桿與普通錨桿的最大區(qū)別在于其不需要二次加工緊固螺紋。這樣一來(lái)，全螺紋錨桿就有效避免了普通螺桿存在的桿體各部分強(qiáng)度不等問題，沒有薄弱截面。那么當(dāng)全螺紋錨桿在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，就不會(huì)出現(xiàn)因側(cè)壓力的集中應(yīng)力而導(dǎo)致薄弱截面斷裂的情況。另外，全螺紋錨桿的生產(chǎn)成本較低，能夠廣泛應(yīng)用在各類巷道之中，更能根據(jù)巷道實(shí)際情況進(jìn)行截取，在節(jié)約了巷道支護(hù)成本的同時(shí)，簡(jiǎn)化了巷道支護(hù)工序，提高了巷道支護(hù)質(zhì)量。

2.3沿空掘巷錨桿支護(hù)技術(shù)在深井全煤巷道的應(yīng)用

深井全煤巷道由于有著采深大的特點(diǎn)，故而常規(guī)錨桿支護(hù)技術(shù)難以滿足其需求，無(wú)法對(duì)巷道進(jìn)行有效支撐。因此，需要根據(jù)深井全煤巷道的實(shí)際情況，對(duì)錨桿支護(hù)技術(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化。其中最為重要的是確定并設(shè)計(jì)錨桿的預(yù)應(yīng)力，以滿足高采深下的巨大應(yīng)力要求。同時(shí)，采深過大也會(huì)導(dǎo)致圍巖受到的錨桿力增加，從而容易出現(xiàn)圍巖破壞的情況，需要合理使用鋼帶、金屬網(wǎng)等構(gòu)件來(lái)緩解圍巖受到的集中應(yīng)力，防止圍巖受力過大而產(chǎn)生破壞。

2.4軟巖回采巷道支護(hù)

為了解決軟巖回采的巷道支護(hù)問題，首先需要對(duì)支護(hù)網(wǎng)進(jìn)行有效強(qiáng)化，尤其是針對(duì)其中的薄弱部位實(shí)施加強(qiáng)操作，從而有效提高巷道周圍巖體的支撐能力。如果施工地區(qū)地形地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，可以結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行多次支護(hù)強(qiáng)化操作。另一方面還要加強(qiáng)支護(hù)網(wǎng)柔性，這樣就可以在巷道周圍巖體發(fā)生變形時(shí)有效釋放巖體壓力，提高施工的安全性。

3結(jié)束語(yǔ)

在煤礦開采作業(yè)過程中，由于作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，安全系數(shù)較低，雖然采取了相關(guān)的支護(hù)措施，但由于環(huán)境隨時(shí)變化，在掘進(jìn)過程中也存在較高的安全隱患。因此在實(shí)際施工過程中，需要做好掘進(jìn)技術(shù)和支護(hù)技術(shù)的落實(shí)工作，確保各種支護(hù)設(shè)施的質(zhì)量，并在掘進(jìn)支護(hù)過程中加強(qiáng)管控力度，確保煤炭的順利開展。

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（作者單位：中煤能源黑龍江煤化工有限公司依蘭第三煤礦）