傾斜煤層掘進支護技術及回采技術分析

康來興

【摘 要】煤炭資源是我國的重要資源，煤礦開采技術的不斷深入使得煤礦的掘進技術成為井下作業的關鍵，面對激烈的市場競爭，作業的技術要求越來越高，煤礦想要在激烈的競爭中取得經濟效益，就需要在煤礦開采過程中不斷的提升掘進巷道支護和回采技術，先進的煤礦掘進及回采技術是保障井下安全作業的依靠。

【關鍵詞】煤礦巷道；支護技術；問題措施

一、急傾斜煤層掘進巷道設計布置及回采中需要解決的關鍵問題

（一）支柱防護問題

急傾斜煤層在掘進、回采過程中，頂底板支護的作用至關重要，它不僅影響了施工的安全，而且決定了掘進及回采的速度和實際創造的經濟效益。所以解決急傾斜煤層的掘進、回采過程中的作業支護結構中存在的問題迫在眉睫。比如：巷道掘進過程中支護方式及掩護式支架的設計結構不合理，會嚴重影響礦井的安全及采掘接替。

（二）人身安全問題

在急傾斜煤層巷道掘進及工作面回采過程中存在著許多危險因數。如巷道支護設計式不合理、支架結構設計不合理、防沖裝置不完善、作業上方水害治理不到位、瓦斯治理不到位、頂底板管理不到位、通風系統不暢通時可能會引起各種事故的發生，導致人民生命財產安全造成極為惡劣的影響，為了防止各類事故的發生，必須要采取一系列的安全技術措施防止各類事故的發生。

二、急傾斜煤層的關鍵技術與應用

（一）掩護式支架的結構設計

經過多年的技術改造，急傾斜工作面采用掩護式支架進行支護的回采技術已在多個省市產煤地區得到廣泛推廣，已成為急傾斜煤層回采的首要技術。因此掩護式支架結構設計必須根據煤層厚度來進行設計，形狀為八字形，支架材料采用礦用11#工字；鋼絲繩采用2―5鋼絲繩，直徑22---43.5mm，鋼夾板和螺栓將鋼梁連城整體。適用M=1.3m ～1.6m，增加高度為0.3m～0.5m。

（二）掩護式支架的安裝、調架

偽傾斜柔性掩護支架采煤法，采面呈直線偽傾斜布置，沿走向推進，并用掩護式支架隔離采空區，工人在掩護式支架下采煤。在組織回采前必須對采面進行支護，首先將回風平巷擴寬至煤層頂底板，在上出口前方底板開挖地溝，寬度不小于0.8。相關準備完善后再將掩護式支架全部運至回風平巷，在回風巷工作面上出口前方15米處開始往采面安裝，直至安裝到采面下出口為止。在掩護式支架安裝過程中必須將其采面調成偽傾斜工作面，傾斜角度為25度至30度。在正?；夭蛇^程中要在回風巷安設支架，安設的支架長度必須超過上出口8至10米。在調整支架時必須待將頂煤柱放落或放炮崩落，并將冒好的矸石墊成以后，即可調整支架下放，由水平狀態調整至斜下放成25度至30度。

（三）急傾煤層防沖裝置技術

在急傾斜煤層中進行回采時，需要防止滾煤矸傷人事故的發生。 因此，在傾角較大的情況下，需要在過渡架前梁部分安裝擋矸簾，同時要在下出口處打密集掛網。這樣做的目的在于，如果工作面煤矸石竄下時能夠起一定的緩沖作用。更為重要的是，能夠有效降低煤矸的下落速度，如果落點超過了預期的范圍，最后下出口部分的密集掛網還能起到阻擋的作用。

（四）急傾斜采煤工作面回風巷上方水害防治技術

為了解決急傾斜煤層的采煤安全問題，需要對工作面回風巷上方的水害進行預防和治理。首先要將上一采面運輸機施工情況準確地繪制在采掘工程平面圖上，然后根據實際情況編制探放水設計和施工安全技術措施并貫徹落實。

（五）急傾斜采煤工作面的瓦斯防治技術

回采急傾斜煤層工作面瓦斯治理方法主要是根據礦井瓦斯地質圖中相關參數、煤層賦存狀況、采掘布置情況、保護層回采情況等綜合考慮。若在未回采保護層的情況下必須施工頂底板瓦斯抽放巷，在兩層煤層中間施工瓦斯抽放巷道，瓦斯巷內施工穿層瓦斯抽放鉆孔，利用高負壓瓦斯抽放泵對掘進巷道及回采煤層瓦斯進行預抽，這樣可以防治在掘進期間發生煤與瓦斯突出事故。

三、煤礦掘進支護中存在的問題和地質條件分析

我國煤礦開采范圍和深度逐漸增加，掘進支護技術就成為回采過程中的關鍵，面對井下變化多樣的巷道布置在支護和掘進方面仍然存在一些問題：目前巷道的掘進技術大多數采用傳統的掘進技術，回采周期長，回采設備陳舊，為提高井下作業的安全可靠，巷道逐漸向煤巷轉型，既可以充分發揮大型設備的作業效率，也可以由傳統的拱形工作面向矩形工作面轉變，但轉型后對回采巷道提出更高的要求，因此巷道掘進只有不斷的改進才能滿足回采的需求。

根據掘進支護技術的實際操作情況，選擇合理的回采技術，在地質條件特定區域，煤礦回采的區域環境較差，多數處于地質條件惡劣的環境下，多斷層，井下地應力強，煤層內部結構不穩定，水文環境較差。掘進支護在回采過程中有很多難點，頂板的圍巖呈現升高態勢，復雜多變的斷層，特別是在薄弱煤層管理難度較大，這就增加了煤礦企業的支護技術和回采技術要求。

四、煤礦回采掘進巷道支護技術的關鍵

對煤礦回采而言，主要的回采方式是綜采和炮采；炮采主要是在長壁工作面中執行，主要過程是破煤、裝煤、運煤和支護技術，炮采工作面設備安裝簡單，鉆研技術采用煤電鉆，在各種復雜的環境下都可以使用，但炮采工作對頂板的管理不是非常完善，頂板事故多大，安全系數較低，因此在采取炮采時要注意爆破落煤要增加炮眼的個數，采用機械裝煤可以堅強施工人員的強度，炮眼的封堵使用黃泥、水泡泥，防止出現打筒的現象，加強對作業人員操作流程的培訓，現場工程質量的監管，方可保障施工安全。

綜采工藝是煤礦綜合機械化回采主要技術，即爆破、裝運、支護等工序均已實現機械化，被廣泛的應用于煤礦中，多數應用于煤層穩定且頂板堅硬的煤層，該技術具有安全系數高、產量高、勞動強度低和機械化程度高的優點，但對綜采工作面投入大、無法保障煤質的裝備和回撤，因此在綜采作業時要考慮煤層傾角的大小，綜采工作面地質帶的構造問題和綜采工作面安裝及回撤的作業技術。

處于復雜地質條件下的煤礦巷道回采的關鍵是綜合合理的分析該區域的實際地質情況，特別是對地下的復雜多變的地質條件，合理的布置巷道，在巷道回采時要注意發生不穩定圍巖的現象，也就是通常所說的對巷道的破碎巖石進行的支護技術，該技術的關鍵是為了保障周圍的圍巖不受破壞，保障安全生產。

五、結束語

我國急傾斜煤層分布廣泛，大多數是由于復雜的地質條件而產生。要想安全高效地對急傾斜煤層進行回采，不僅需要對回采技術進行革新，而且需要具有針對性的現場安全的管理措施。只有這樣施工人員的生命財產才能得到保證，資源才能得到有效的利用。本文主要針對傾斜煤層回采過程的支護和掘進技術進行簡單的分析總結，提出支護的關鍵點，選擇適合的回采方式和支護方式，是企業可持續發展的保障，是提高企業安全管理及經濟效益的基礎。

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