煤礦開采技術與掘進支護技術的分析

林雪峰

吉林省琿春市琿春礦業(yè)集團板石煤業(yè)有限公司 吉林琿春 133300

1 煤礦開采技術分析

1.1 綜采技術工藝

綜采是指即破、裝、運、支、處五個主要工序都實現了機械化的煤礦綜合機械化采煤，如今這種技術的應用正在不斷擴大。煤層較穩(wěn)定、頂板堅硬等環(huán)境下的長壁開采一般都適合使用綜采工藝。綜采工作面具有許多優(yōu)點，煤礦產量高、安全系數高、機械化程度高和工人的勞動強度低。綜采工藝也具有一些不足：它的成本投入較大、在裝備和回撤工作方面具有較大困難、同時需要很高的技術要求，對煤礦質量不能保證。綜采工藝意味著在各個采煤作業(yè)環(huán)節(jié)更加借助機械設備的作用，但是在實際作業(yè)中，要想真正實現全面的機械化，還是難以短時間內實現的，綜采工藝還是有著比較強的應用限制，這種限制的大小主要取決于技術上是否能做出突破，因此企業(yè)需要不斷對先進的技術進行學習和引進，讓機械化的程度不斷提升[1]。

1.2 煤礦炮采技術

爆破開采主要是指在長壁工作區(qū)域上面，將爆破與單柱支柱架及人工裝煤技術相結合的煤礦開采技術。爆破采礦的過程是：破煤和裝煤及運輸煤炭，支撐頂煤進行開采。爆破開采技術的工作面設備簡單。以煤電鉆為鉆具，以輕刮板輸送機為輸煤裝置，采用支護坑木支撐。因此，爆破開采具有適應性強，投資成本低，工作面布置靈活，支柱支撐方便，保證煤質的優(yōu)點。爆破開采技術的弊端也很明顯，即煤礦的安全性大大降低，頻繁的礦難嚴重影響了煤礦的開采效率。在爆破采礦技術的應用中，有必要盡可能增加爆破孔的數量，這樣可以有效縮短爆破時間，使爆破后的煤礦巷道圍巖保持平直，避免對頂板產生不利影響和支持設計。煤石的裝卸主要采用機械設備，不僅提高了效率，而且減輕了煤礦掘采人員的勞動強度，避免了不必要的勞動力損失。

1.3 煤礦常規(guī)采礦技術

常規(guī)采礦技術是與綜合采礦技術相反的煤礦技術的一種。它是一種采礦技術系統(tǒng)，以最為簡單的機械設備為輔助開采設備，以人工采礦為主。與綜合采礦技術相比，一般采礦技術的開采效率相對較低，但同時采礦成本投資較小，對礦區(qū)地質條件的適應性較強，非常適合大多數類型的礦區(qū)。普通采礦技術，主要用于最小規(guī)模煤礦開采方法。煤炭開采企業(yè)沒有進行開采成本預算，因此，選擇通用的開采技術是最合適的開采方法，并且由于對人類采礦的辨別度性比較強，所以可以保證煤炭資源的開采質量。但是在一般采礦技術的應用中，安全建設是一項重要的采礦工作。近年來，普通采礦技術的應用中發(fā)生的采礦事故越來越多，這對煤炭企業(yè)的發(fā)展帶來了很大的負面影響因素[2]。

2 煤礦企業(yè)掘進支護技術分析

2.1 臨時支護的U型鋼分析方法

對于采煤作業(yè)，在開采過程中巖石破碎時，很容易引起崩塌等問題，直接威脅到整個開采過程中的整體施工安全。因此，為了有效處理這種緊急情況，我們應該采取科學有效的支持措施。用U形鋼架支撐現有斷層可以有效加固圍巖。在實際操作中，U形鋼架和螺栓支架應有機結合，主要是確保達到適當的傾斜角度。

2.2 后退臥底的支護技術分析

當煤礦建筑企業(yè)進行開挖和開采工作時，很容易看到斷層向上或向下移動。此時，施工人員會遇到非常危險的安全問題。因此，煤礦企業(yè)就要進行使用后向移動及臥底支撐技術。首先，該技術必須在高程差為2.5m的巷道橫斷面支撐作業(yè)中才能使用。后向和地下支護技術的有效應用，可以幫助提高錨網的強度及巷道的強度的提高。其次，后退臥底和底支護技術可用于隧道圍巖的支護。煤礦施工人應對掘進設備，進行合理的相后退處理操作流程，并要控制好所后退的距離。再次，如果工作面的坡度小于其自身的坡度，施工人員需要使用12°的負載斜率，然后將負載斜率用作巷道支護工作的支護工具。后向和地下支護技術的主要優(yōu)點，是優(yōu)化圍巖結構的穩(wěn)定性，并確保施工人員的人身安全。

2.3 錨網支撐技術

由于復雜的地質環(huán)境對煤礦區(qū)的影響因素，相關人員有必要對開挖掘進支護方法應做出有效合理的定位。對于巖石層比較強度大的，完整性高的地區(qū)，可以采用后臥開采法進行采礦。這項技術的操作安全性是很高的，但是需要相關人員的體力大量消耗。如果開挖施工區(qū)的土壤密度較小且質地相對較軟，則可以采用直接頂破法進行支護，但需要選擇最佳的支護設施，以最大程度地減少采礦對土層所造成的影響，并確保支護支撐技術的有效性。

2.4 圍巖和支撐體一體化

與上述系列支護技術相比，最 理想的支護方法是有效地將圍巖和支護體統(tǒng)一起來。該模式的應用可以很好地反映其自身的承載能力。在這種情況下，支撐體的承載力最小，而圍巖的承載力最大。該方案的實施過程是：隧道開挖完成后，施工人員需要用錨網支撐隧道圍巖，然后結合圍巖和隧道底板頂部圍巖的變化。觀察現狀，設定最理想的時間點，在圍巖變形增加的情況下，可以通過預應力錨索加強支撐，從而達到圍巖整體組合水平大大改善了。這種支護方案的應用可以反映圍巖的承載能力和剛性錨桿支護的價值[3]。

3 結語

煤礦資源是發(fā)展我國各行各業(yè)的重要能源。因此，支護技術的研究具有重要的意義。隨著煤礦工業(yè)的發(fā)展，隧道技術也取得了新的發(fā)展，但中國的支護技術仍然存在缺陷，導致煤炭資源開采效率低下，但也存在安全隱患。因此，在采煤過程中，要根據實際情況，對隧道技術中的一些問題進行研究分析，并制定相應的預防措施，以確保采煤安全，提高采煤效率，促進中國煤礦工業(yè)安全更好更快發(fā)展。