煤礦開采技術與掘進支護技術分析

張建偉

摘? 要：現時期，煤礦開采是我國經濟獲得增長的主要支柱性產業之一，所以煤礦開采過程中的安全性問題、開采效率問題以及環境污染這些問題現已成為社會所關注的關鍵問題。在煤礦開采中，需要使用科學并且合理的開采技術，然而在此過程中還需嚴格遵從開采標準，在保證開采過程人員安全的情況下，不斷提升開采效率。另一方面，在競爭激烈的市場環境下，煤礦企業一定要增強安全技術管理，對安全采礦和支護技術加強應用，由此促進企業獲得長遠穩固發展。結合這些情況，該文重點對煤礦開采技術與掘進支護技術進行了深入細致的分析，望可以為煤礦行業的可持續發展提供一定參考。

關鍵詞：煤礦產業? 煤礦開采? 掘進支護技術? 風險? 應用

中圖分類號：TD822? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2020）10（c）-0060-03

Abstract： At present， coal mining is one of the main pillar industries of China's economic growth， so the problems of safety， mining efficiency and environmental pollution in the process of coal mining have become the key issues of social concern. In coal mining， we need to use scientific and reasonable mining technology， but in this process， we also need to strictly comply with the mining standards， in order to ensure the safety of personnel in the mining process， and constantly improve mining efficiency. On the other hand， in the competitive market environment， coal mining enterprises must strengthen the safety technology management， strengthen the application of safety mining and support technology， so as to promote the long-term and stable development of enterprises.

Key Words： Coal mine industry; Coal mining; Driving support technology; Risk; Application

煤礦企業在實施煤炭開采的過程中，需嚴格依據開采規范及技術標準來進行開采，應用不同的開采技術，所形成的開采成本與開采產量也會有所差異。在煤礦資源開采中，安全工作保障就是對所應用的掘進支護技術，如能夠合理科學地選用掘進支護技術，可以在很大程度上保證開采工作人員的人身安全，促進煤礦開采業可以獲得高效發展，由此提高煤礦企業整體競爭力。對于開采技術與掘進支護技術的選用，應結合煤礦開采現場具體情況來進行，由此提高開采效率，減少開采風險。

1? 煤礦開采技術

1.1 綜采技術

綜采技術屬于現時期煤礦開采所使用的重要技術，開采工作中主要使用的是機械設備，也可稱其是綜合機械類開采技術。煤礦開采使用綜采技術會讓開采工作變得越來越簡單，能夠很大程度上提高煤礦開采率，這一技術在煤礦開采業獲得廣泛應用。盡管綜采技術具備良好的應用優勢，然而在應用于煤礦開采過程中時，同樣也存在應用缺陷。綜采技術比較適合應用在頂板相對堅硬的礦區環境下，同時礦區煤炭層還需具備相應的穩定性，只有如此才可以確保綜采技術能夠得到合理有效的應用，之所以有這個要求，主要是因為綜采技術所用設備重量較大，如礦區頂板堅硬度不夠、煤礦層松散，這些因素的存在都較易致使礦區發生坍塌事件。

1.2 普采技術

普采技術正好與綜采技術相對，輔助使用一些簡單的設備，但主要還是以人力開采為主。與綜采技術相比較來說，普采技術開采效率會較低，但開采投入也同樣非常小，針對礦區地質的適應力更強，適合應用于很多礦區的煤炭資源的開采。普采技術基本都在小規模的煤礦開采中使用，煤礦企業一般都沒有對開采成本進行預算，所以選用普采技術是非常適合的，同時因為人力開采辨識性非常強，可以保障煤炭開采質量。然而在應用普采技術時，開采安全性是開采工作實施過程中非常重要的一項工作，最近幾年，煤礦開采過程中應用普采技術所導致的開采事故不斷增多，為煤礦業發展造成了較大的影響[1]。

1.3 炮采技術

炮采技術屬于煤礦開采工作中常見的一種技術，也可稱其為炮掘技術，這一技術的實現主要是在煤礦開采中的巷道內實施爆破，對巷道實施開拓。在煤礦開采工作中應用炮采技術，主要步驟包含爆破和裝矸及運矸這3個環節。在我國煤礦開采中炮采技術的應用時間比較悠久，需輔助使用鑿巖機、錨噴支護、耙裝機等設備，利用鑿巖機設備實施爆破鉆孔，之后用耙裝機設備來進行裝矸，用錨噴支護實施支護，由此對煤礦巷道進行開拓。這一技術具備的優點是所需成本較低，使用性強，可以在很多煤礦開采中應用炮采技術，同時炮采技術還擁有比較豐富的技術實踐經驗，開采方式具備較強的靈活性[2]。

1.4 保水開采

保水開采就是有效通過使用地面的注漿工藝來保證在煤礦開采的過程中地下水與地表不會因開采而受到破壞。尤其是在煤層開采工作中，因為上覆巖層管檢測較易受到損壞，所以也會嚴重地影響地下水體系，如果情況嚴重時，會形成下降漏斗的情況。所以一定要采用保水開采技術，在思考地下水位恢復的前提下，對覆巖層軟弱結構實施再次壓實，這樣操作可以確保其裂縫能夠良好地閉合，同時可以構成一個完整并且穩定的隔水帶。

1.5 機械化放頂開采法

機械化放頂開采法一般較適合應用于煤層較厚的煤礦當中，其可以把長度在2～3 m范圍內的長臂工作面設計在開采煤礦環節當中，之后采用之前的方式實施煤層松動作業，同時將從頂層掉落的煤粉碎，同時將其運出礦井。但是因為每個煤層的實際情況不同，所以機械化放頂開采法也會有所差異。

1.6 地下深礦井開采技術

針對地下深層的煤礦開采操作來說，在具體開采時需重視礦井巷道設計問題、煤炭瓦斯問題、煤礦開采環境的通風問題、礦坑壓力控制問題。在實際開采時如遇到煤層及巖層間的接觸處有煤矸石，需對其實及時處理，在礦井操作時還需對期實施粉碎處理，并同時將其當作尾礦的填充材料。如此在實施地下煤礦填充操作時，可有效降低后續填埋材料過程中所形成的運輸費用。

2? 煤礦掘進支護技術

2.1 噴漿支護技術

噴漿支護時常被應用在煤礦巷道穩定、巷道頂側壓力小、煤層穩固、巷道不會輕易出現變形的煤礦掘進支護工程中。噴漿支護技術是通過壓縮空氣，把調配好的水泥砂漿直噴到巷道的頂端，由此實現支護。在此情況下，在巷道穩固、頂端壓力小的前提下，還可選用錨桿支護或是錨桿加錨網支護模式來實施支護，這些模式都具備良好的掘進支護作用，并同時還可提高煤礦開采安全性[4]。

2.2 工字或U型支護技術

當煤礦巷道內巖層穩固性不佳，巷道頂端壓力大，而且巷道已出現或是開始出現變形，并且變形嚴重的情況下，可選擇使用工字或是U型支護技術，無論是采用工字支護或是U型支護，都可以最大程度提高巷道穩定性，這樣能夠為開采工作的高效實施奠定安全基礎。另一方面，工字支護與U型支護都具備易于維護的特點，當發現支護問題時，能夠及時給予高效的維護，防止維護工作做得不到位而致使掘進支護效果受到影響[4]。

2.3 破頂法

破頂法是通過掘進機向斷層頂部實施沖擊，由此使相對穩定的一些頂板圍巖能夠獲得良好的保存，之后再應用拋網來進行支護。如頂板的硬度未超過5 cm并且落差在2 cm的情況下，這時頂巖板就會較脆弱，因此在實際開采過程中，較易形成巖石碎裂，如此就會對掘進支護操作產生較大威脅，在此情況下，開采作業便很難實施。

2.4 后退臥底法

針對采礦操作來說，如在實際開采時，在應用掘進技術時產生了下移的問題，需以安全為主來選擇使用后退臥底方法來開展施工作業。先觀察好斷層落差，看其是不是大于2.5 m，斷層是不是仍處于堅固的狀態，之后再采用錨網支護法來實施操作，如此能夠有效提高煤礦巷道穩定性。

3? 煤礦掘進技術運用中的難點問題分析

掘進技術的難點。通常情況下，在礦井實施開采操作時，地質條件都是較復雜并且非常惡劣的，如此便會使礦井在開采過程中的難度不斷增大，在試開采操作中，通常都會產生各種各樣的難點問題。例如，煤礦開采度在不斷增多的情況下，礦井頂板的巖石應力也會有所提升;礦井頂端底板脆弱越嚴重，那么便會在煤礦開采的時候仍然會產生上升的情況;因為礦井地質條件比較繁瑣并且會造成巷道發生較大的斷層坡度;在礦井當中通常所占比例較大的是薄煤層，如此使整個煤礦的開采管理將面對較大的困難。

4? 結語

總體來說，煤礦產業屬于我國經濟增長中非常重要的能源基礎，在實施煤礦開采工作時，一定要結合煤礦礦區具體情況，來合理科學地選擇和應用開采技術，以提高開采效率。除此之外，也需重視煤礦開采中的掘進支護技術的合理選擇與應用，由此提高煤礦開采安全性，保證開采工作人員人身安全。并且還需將開采與掘進支護技術有效地融合在一起，以提高煤礦開采效率及安全性，促進煤礦產業的不斷發展，并同時提高煤礦企業競爭力。

參考文獻

[1] 曲彬，欒建偉，將沖沖.煤礦開采技術與掘進支護技術的探討[J].山東工業技術，2018（16）：85.

[2] 李萬春.煤礦開采技術與掘錨工藝及支護技術的探討[J].內蒙古煤炭經濟，2018（1）：56-57.

[3] 王寅浩.小紀汗煤礦涌水特征及開采技術研究[D].中國礦業大學，2019.

[4] 曹旭.論述煤礦巷道掘進施工及支護技術分析[J].科技資訊，2016，14（24）：158-159.

[5] 耿慶幫.煤礦開采技術與掘進支護技術的探討分析[J].山東工業技術，2017（16）：90.

[6] 文宇，鄢云龍，羅康成.遠程煤礦露天開采排土場煤矸石自燃滅火技術方案[J].煤炭技術，2018，37（1）：152-154.