煤礦開采技術與掘進支護技術研究

王輝

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，增加了對煤炭資源的需求，給煤礦行業帶來了新的發展機遇。另一方面，煤礦行業內的競爭愈發激烈，給煤礦企業帶來了更大的挑戰。要想實現煤炭資源的長期安全開采，就需要充分保障開采的安全性。開采技術與支護工作是煤礦生產施工中的重中之重，因此需要正確對待相關工作，提高施工水平，保證煤礦巷道開采與支護工作安全有序進行。基于此，本文主要分析了煤礦開采技術與掘進支護技術。

關鍵詞：煤礦開采技術;掘進支護技術;技術分析

中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A

1煤礦開采技術分析

1.1填充開采技術

填充式開采技術通常都是針對煤礦采空區域的其它材料進行填充，以期能夠有效減輕煤礦建設時所需要承受的作業面積和壓力。填充開采技術作為傳統的開采技術，主要應用到地質結構較為復雜的地方，當施工結束后，使用膏體和冶煉廠的濾渣來填充空區，降低作用面積承受的壓強，從而緩解地表沉陷，防止地面變形以及管控圍巖塌落等問題的發生。

1.2緩傾斜薄煤層開采技術

緩傾斜薄煤層開采是一項全新的工程技術，主要是利用刨煤機掘進工藝，具有良好的工作效率和安全性優勢。因此企業要想充分保證慢傾斜薄煤層施工及其開采過程中工藝技術在企業中的應用和效率，就需要切實地確保企業的煤層施工安全，保障企業煤層施工工藝在項目中的施工安全與順利進行。此外，還要致力于研制出能夠適應緩傾斜薄煤層挖掘機的綜合液壓式挖掘支架及其它與刨煤生產過程中的相關工藝，有效展示刨煤機在工業生產過程中的實際應用價值^[1]。

1.3硬頂板開采技術

硬頂板開采技術作為一種綜合性相對較強的開采技術，其操作原理是通過巖層定向水力壓裂技術結合低壓原理和深埋原理對傾斜頂板等目標進行處理，能夠很好的控制礦產開采環境。硬頂板開采技術包含了高壓注水技術、爆破技術等，其缺點是冒放性能稍遜，可與步距垮落技術相結合共同使用，能夠提高礦產資源開采的效率、安全系數以及節省開采成本。

1.4露天開采技術

露天采技術有兩種方式來進行開采，一個是通過機械開采，另一個是通過水利開采，它們都是采用自上而下的順序將礦物從地表床中剝離出來，再對礦物進行加工處理，其流程可以總結為地面準備、疏干礦床、基建工程、剝離礦產、開采礦產和恢復地表。目前露天開采技術所采用的設備—穿爆設備、采裝設備、運輸設備等各方面性能都有突破性提升，并且仍在不斷改進^[2]。

1.5深層地下礦山的采礦技術

針對于深層地下煤礦而言，應注意礦井道路設計問、煤氣問題、煤礦環境中的通風問題以及某些采礦期間的井下壓力控制問題。在實際采礦中，如果在煤層和巖石層接觸時發現煤石，則必須及時進行處理，并且在采礦作業中也會粉碎尾礦填充材料。以這種方式進行的地下煤礦填充操作可以有效降低后續垃圾填埋材料處理的運輸成本。

2煤礦掘進支護技術探討

2.1噴漿支撐技術

在道路穩定，道路上壓力小、煤層穩定、道路不易變形的煤礦基坑支護工程中，通常會應用噴漿支護技術。噴射混凝土支撐技術是通過將壓縮的水泥砂漿通過壓縮空氣直接噴到道路的頂部來獲得支撐。在這種情況下，只要道路穩定且上部壓力較小，也可以使用螺栓支撐或螺栓和螺栓網支撐來進行支撐。

2.2臨時支護U鋼法

開展采煤作業過程中，工作環境的安全性要予以高度重視，尤其是采煤作業過程中，當遇到應力集中區或工作面通破碎帶時，容易引發巷道或工作面垮塌事故，嚴重威脅開采過程的施工安全。為了能夠有效避免此類狀況的發生，就需要充分利用支護技術。對出現斷層的部位進行臨時支護，可以使用U型鋼架在原支護基礎上來進一步加固圍巖，能夠起到較好的保護作用。

2.3破頂法

頂板破壞法通常會應用桿頭沖擊斷層頂部，以很好地保護巖石周圍相對穩定的頂板，然后使用鑄網進行支撐。如果屋頂的硬度等于或小于5cm，跌落距離為2cm，則屋頂平板此時將變弱，使巖石在實際采礦過程中更容易碎裂，從而開挖。

2.4后退臥底法

后退臥底法運用到采礦作業過程中，當利用掘進支護技術進行加固時，假如出現了下移問題，在保證安全性的基礎上可以使用后退臥底法進行開展作業。首先對斷層落差進行觀察，判斷其是否超過2.5m，斷層的實際狀態是否堅固，再利用錨網支護的方式進行補充作業，進一步加強煤礦巷道的安全性及可靠性。

2.5圍巖加固技術

圍巖加固技術是指將具有支護能力的材料加進圍巖內部的巷道，為圍巖提供一個支撐力，提高煤礦巷道掘進工作的安全性。較為常見的是錨桿索支護技術，近年來，隨著我國科學技術的發展，錨桿鉆孔技術趨于成熟，被應用在錨桿索支護技術中，進一步提高了煤礦巷道掘進的安全性。

2.6噴射混凝土支護技術

應用高強支護技術過程中，噴射混凝土支護作為一種常見和常用的技術，通過不斷研究以及實踐證明，噴射混凝土支護無論是對煤礦巖層還是巷道，都發揮著較強的支護作用。噴射混凝土支護的噴射對象主要是干式混凝土以及水泥包裹砂漿，以此實現良好的支護效果。噴射混凝土支護的主要原理是，通過壓縮空氣，在煤礦巖層以及巷道表面進行混合物的噴射，進而有效加固煤礦巖層以及巷道，使煤礦巖層以及煤礦巷道得到穩定性的提高，最終使采煤掘進工作得到安全保證。

2.7錨桿的支護運用

目前巷道支護施工中常采用錨桿支護技術，該種施工技術的應用范圍最廣且效果良好。這種防護形式可有效降低周圍巖層壓力對巷道結構的影響，同時能夠優化內部結構，抵御外來壓力。在實際施工過程中通常采用組合錨桿作業，如礦物層狀結構式，選調家加固模式能夠大幅度提升巷道結構穩定性。

結束語

目前，隨著科技的不斷創新，越來越多的新技術被引入到煤礦開采之中，大大提高了煤礦開采速度，然而現有的巷道掘進由于各方面因素的影響，極易出現安全隱患，此時就需要結合實際情況做好巷道掘進支護工作，以此來降低各類安全隱患的發生，確保煤礦巷道掘進工作的順利進行，提高煤礦開采效率和企業的經濟效益。

參考文獻

[1]常旺.煤礦開采技術與掘進支護技術要點思考[J].中國石油和化工標準與質量，2021，41（01）：196-198.