煤炭采礦工程巷道掘進和支護技術的應用探討

韓祥 開灤（集團）有限責任公司荊各莊礦業分公司

1.采礦工程巷道掘進概述

采礦工程中巷道掘進方式較多,包括掘錨一體化掘進、大斷面連續采掘、綜合機械化掘進等,不同的掘進方式所用的設備以及施工要點存在較大差別。其中掘錨一體化掘進方式是一種基于采礦機與掘進機發展而來的新系統,作業中可有效協調錨固、掘進作業,大大提高掘進作業效率,因此,被廣泛應用在采礦工程中。大斷面連續采掘指借助專業掘進設備進行掘進作業,采用連續式或間斷式進行開展運輸作業。綜合機械化掘進方式運用通風除塵設備、掘進機、運輸機等構成的機械化掘進系統開展掘進作業,作業中需要結合巷道掘進作業要求,選取合理的掘進機型號。為保證掘進作業的順利開展,采礦單位應明確不同掘進方式的適用情景,對采礦工程地質資料進行充分分析,應用最佳的掘進方式。

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

一般情況下，地應力的作用可能會對煤礦資源的開采造成一定的影響，而且所造成的影響通常均是負面的，一旦在整個過程中，沒有很好地處理好地應力的影響，那么將會產生極大的安全隱患，甚至會造成人員和財產的危害，不利于煤礦巷道掘進支護技術的安全使用。

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.優化煤炭采礦工程巷道掘進與支護的方法

3.1 使用性能穩定的掘進設備

巷道掘進機作為煤巷快速施工的設備，煤巷工程效率、開挖效率決定著整個工程工作情況。井下礦物與巷道煤巖是整個掘進機械的工作目標，并且有著很強的振動效應，作業環境惡劣，所以必須結合工作環境確立施工方案，這樣才能確保連續的機械作業。根據國產化進程與設備引入機制，國內巷道掘進技術有了很大的發展，并且形成了很好的掘進工藝與發展模式。自行制造掘進機在結構部件、電氣配套、液壓傳送選用時，必須認真篩選，確保施工質量。對于國產不達標的元件，優先選用先進技術的產品。在恰當的部位使用鑲嵌式組合，通過模塊結合的形式，幫助設備做好維修拆卸，這樣才能確保設備穩定性。

3.2 連續采煤機掘進技術在大斷面煤巷的應用

大斷面煤巷由于其特殊性,需要利用連續采煤機進行挖掘,同時針對其中的各個流程加以優化,從而保證掘進施工的有效性和安全性。連續采煤機本身具有極大的截割寬度,從而能夠將集煤、裝運和運走等工作合為一體,避免了常規掘進作業中的繁瑣工序,從而可以有效減少大斷面對掘進工作的影響。在大斷面煤巷中應用連續采煤機挖掘技術時,可以采取分層掘進,上下層分層作業的方法來優化施工流程,并通過畫弧的方式來找出大圓半徑,以保證巷道成型。另外,對絞車提升和碴石運輸同時進行,可以有效節省大量時間,起到提高運輸效率的作用。

3.3 做好通風防塵工作

通風防塵也是巷道掘進施工過程中的要點之一,通風防塵工作主要就是要保持通風順暢,營造標準的掘進作業環境,避免較大粉塵現象的發生,因為如果出現很多的粉塵,而施工人員就長期處于這樣的環境中,就很有可能會得上一些疾病,不利于施工人員的身體健康。這就要求有關單位能夠結合實際情況,積極的做好相關的通風防塵工作,確保其工作內容能夠有效落實。具體而言,應該做好以下幾點。首先,工作人員要針對巷道的風壓以及風量等因素進行系統的分析,然后再確定通風機的類型以及數量,并且還要配備專業的設施。其次,在機器投入使用之前,也應該做好相應的性能測試,以更好的滿足通風防塵的要求,起到一定的效果。

3.4 混凝土支護

混凝土支護采取的是噴射混凝土的方式來制作混凝土支架,在具體的工作中,若將錨桿支護和混凝土支護有效的結合在一起可使穩定性更強。首先應該配備相應的噴射混凝土設備,以提高施工的高效性。在巷道掘進之后,最先要做的就是安裝臨時性錨桿,然后在進行混凝土的噴射工作,但是要注意的是混凝土噴射應該為薄層,噴射的混凝土不能太厚,緊接著進行錨桿安裝,對于錨桿安裝要采用錨網噴射的方式來增加金屬網的強度,使得混凝土的支護效果符合基本要求。

4.結論

如今時代在發展,我國的科技水平也取得了一定的進步,這就對于人們的生活以及工作產生了一定的影響。科學技術的不斷創新和應用,不但豐富了人們的生活,同時還提高了工作的效率,更好的促進各個行業的發展。而在我國的礦產開采過程中,同樣也需要先進技術的支持。我們就要不斷加強采礦工程巷道掘進及支護技術的研究力度,以更好的掌握其中的應用要點,從而進一步的保障礦山開采的質量和安全,同時也有助于促進我國社會經濟的和諧發展。