煤礦大斷面巷道快速掘進與支護技術研究

李研

摘要：煤礦大斷面巷道經常出現埋置過深、應力過大、采掘位置地質條件比較復雜、巷道掘進效率過低等問題，因此相關單位應該不斷優化調整斷面巷道的掘進工藝和支護技術，結合具體情況，選擇適配性比較高的掘進方式和支護方案。本文首先分析巷道掘進地質條件和施工技術，其次探討巷道快速掘進和支護條件，以期對相關研究具有一定的參考價值。

關鍵詞：煤礦大斷面;快速掘進;支護技術研究

1巷道掘進地質條件和施工技術

1.1地質情況和掘進技術

通過調查分析可知，煤層的深度較大，地質條件比較復雜，在一定程度上阻礙了巷道掘進處理和支護管理的優化發展。在實際掘進巷道的過程中，往往可以運用短掘短支的形式，并利用一些強度比較大的支護方式，方可更為高效的管控巷道的圍巖部分，從而進一步提升圍巖結構的安全穩定性。若是在掘進巷道的過程中，發現斷面面積比較大，將會加劇掘進處理的難度。除此以外，對于管控圍巖結構而言，通常需要增加一定的錨桿和錨索，將會損耗更多的時間，從而使工作效率下降。

1.2分析掘進支護作業條件

在煤礦井下進行支護作業時，目前的機械化水平比較低，在對掘進巷道進行臨時性支護的過程中，通常需要適當的增加一些前探梁。工作人員應該利用單體錨桿進行鉆孔處理，應該在錨桿和錨索上設置一些永久支護裝置。

2巷道快速掘進和支護技術

2.1 應用條件

在分析煤礦井地質條件和開采情況時可知，提升巷道掘進效率和支護處理效率，通?？梢詮娜齻€方面入手：第一方面，在未出現隱患問題的情況下，可以選擇減少支護處理強度的方式，進一步優化支護參數，方可降低不必要的支護處理時間，從而提升支護效率。第二方面，在掘進巷道進行臨時支護處理以及永久性支護處理的過程中，應該適當融入自動化處理的工作理念，從而提升安裝支護、拆除支護的速度。第三方面，在優化掘進巷道支護處理流程時，需要保證支護處理和掘進操作維持在同步發展的狀態。

2.2快速掘進的支護技術

2.2.1厚煤層快速掘進技術

在進行厚煤層掘進處理的過程中，應該選用一些掘進處理的臨時性支護設備和與之對應的掘進裝置。與此同時，工作人員應該按照煤礦現場支護處理的實際需要，對已有的機械設備實施優化處理，方可獲得性能較好的臨時性支護處理效果。在掘進巷道時，配置一個綜掘機的臨時性支護機械設備，可以使其順利達到空頂位置臨時進行支護處理的效果，從而確保空頂位置的安全穩定性，使整個掘進工作可以有序開展，進而提升綜掘設備的自動化操作能力。

2.2.2進一步優化大斷面巷道的支護

通過計算臨時性支護工作面，能夠進一步優化調整掘進巷道的相關參數，最后可以獲得巷道支護處理的相關參數，可以將斷面轉化為梯形斷面，同時可以在巷道的兩邊區域設置一個92°的角，將支護處理巷道的錨桿排距管控在90厘米到110厘米的范圍內。在使用巷幫錨桿的過程中，可以運用螺紋鋼錨桿。

2.2.3 掘進支護平行作業

為了將掘進處理和支護處理融合在一起，工作人員需要使用掘進和支護處理平行開展的方式，從而提升巷道掘進的效率。與此同時，應該盡量防止由于支護處理不當影響掘進巷道的工作效率?，F如今巷道掘進處理的過程中，主要包括三個方面：臨時支護處理、及時進行支護處理、滯后進行支護處理。

工作人員應該在掘進、支護平行處理之前，確定好支護時間安排、間距大小、強度大小，在支護處理巷道時，若是巷道的頂板圍巖位置處于較為穩定的狀態，可以使用機載型臨時性的支護設備，可以在空頂巷道位置上安裝兩排鋼帶，且需要在巷幫的施工位置上安裝兩件錨桿。若是在掘進巷道的過程中，土質較為松軟，巷幫的錨桿應該進行掘進處理。

2.3使用效果

在優化巷道掘進處理、支護技術時，可以有效提升巷道掘進處理的工作效率，能夠將掘進深度提升到90米左右，在監測圍巖結構參數后可知，頂底板的位移量能夠達到16厘米左右，巷道的位移量可以達到29厘米左右，因此在掘進支護期間，應該將巷幫圍巖結構的變化量把控在35厘米到84厘米之間，可以切實滿足煤礦掘進、支護工程的需要[1]。

3影響掘進支護效率的因素

3.1工作人員的綜合素養

工作人員掘進、支護技術掌握的熟練度、掘進處理的生產積極性，都是直接影響煤礦掘進效果的因素，因此煤礦企業應該定期組織工作人員參與掘進、支護培訓，使其及時學習最新的掘進、支護技術，熟練掌握掘進處理方式[2]。與此同時，管理人員應該盡可能提升工作人員的專業能力，進一步優化健全管理體系，及時察覺掘進處理和支護施工過程中存在的不足之處，即可迅速進行整改，提升掘進支護的整體處理效果。

3.2機械設備影響因素

在掘進、支護處理中使用的機械設備，是直接影響掘進效率的影響因素，傳統的鉆爆方式鉆速比較低，難以快速提升掘進處理的工作效率，因此在大斷面巷道上應該運用盾構機或是TBM掘進機，這些機械設備集合了鉆巖處理、掘進處理、支護處理的功能，工作人員借助信息技術以及遙感監測技術，可以實時監控設備的使用情況，能夠有效提升掘進支護處理的工作效率。除此以外，在使用機械化作業開展掘進、支護處理時，可以至少縮短3/4的時間。

3.3環境因素

煤礦巷道施工環境中存在的瓦斯、地熱能、地下水等多種因素，都會對掘進處理的效率產生直接影響，在施工處理過程中，工作人員應該使用一些專業的監測設備監管環境因素的變化情況，并完善好通風處理，能夠降低巷道掘進、支護處理存在的安全隱患[3]。

4優化施工技術，提升掘進速度

在進行煤礦巷道掘進處理的所有工序之中，支護處理、出矸操作、打眼放炮是最為主要的三個工序，每個工序并非是完全獨立實施的。受到掘進處理時間、施工處理空間、工作人員數量的制約，各個工序具有相互促進、互相限制的關系，若是工序安排、處理時間、人員安排出現不協調的問題，將會嚴重影響掘進處理的速度，為了加快掘進速度，工作人員應該合理安排這三個工序的處理時間和施工空間。

結論：綜上所述，煤礦企業通過不斷優化創新掘進處理技術，結合具體情況，提升支護工藝的應用效果，能夠推動煤礦綜掘技術的發展，從而提升煤礦企業的掘進支護處理能力。

參考文獻：

[1]李坤.煤礦大斷面巷道快速掘進與支護技術研究[J].機械管理開發，2021，36（08）：209-210.

[2]馬雷.煤礦大斷面煤巷快速掘進關鍵技術研究[J].當代化工研究，2021（07）：111-112.

[3]李斌.煤礦大斷面巷道快速掘進技術質量研究[J].中國石油和化工標準與質量，2020，40（20）：166-168.