煤礦巷道掘進和支護技術的質量探討

摘要：隨著城市的不斷發展，我國的傳統行業煤礦，在開采與挖掘方面依然存在較多的問題，其中煤礦巷道掘進與支護技術的質量存在著較大的問題。掘進技術需要考慮地質因素與支護技術的影響，因此本文主要介紹了五個方面，其一介紹了煤礦巷道施工的重要意義以及注意事項，其二講述了煤礦巷道掘進支護存在的主要問題，其三講述了煤炭掘進的主要方式，其四是影響煤炭掘進速度的主要因素，最后講述了優化巷道拒絕與支護技術的措施，為煤礦巷道掘進和支護技術的發展提供參考依據。

關鍵詞：煤礦巷道掘進;支護技術;質量探討

煤炭作為我國極其重要的基礎建設資源，其不可再生資源的性質更是決定了它對我國國民的重要性。而要想綜合利用煤炭資源，就必須經過開采煤炭這一重要的環節，但在煤炭的開發上，我們必須要將安全問題放在第一位。煤炭開采是在地下高危環境中作業，且地質構造復雜，礦井的基本情況多變等都極有可能對開采人員造成或大或小的生命威脅，因此研究支護技術對于提升開采作業的安全性具有重要意義。

一、煤礦巷道掘進的基本概述

煤礦巷道掘進作業并不是隨機進行的，而是在經過對煤礦的一系列勘測以及了解后，依據具體施工情況制定科學合理的工作計劃進行的作業。并且煤礦巷道掘進在煤礦開采過程中是及其重要的一個環節，其工作過程繁雜還擁有一定的條理性，這就在很大程度上提高了施工人員的作業難度。就作業過程而言，就是將煤礦開采過程中的巖石以及煤礦進行爆破處理，形成作業所必須的巷道場所，再開展后期的支護作業。而煤礦巷道掘進的手段有很多種，并且挖掘方式的靈活性本質上決定了裝置設備、操作要素的不確定性。

二、煤礦掘進支護技術的重要意義以及注意事項

（一）煤礦掘進支護技術的重要意義

煤礦開采屬于高危行業，因此把握煤礦開采的安全問題是保障煤礦行業發展的重要內容。而煤礦掘進支護技術的真正目標便是確保煤礦開采的安全性，避免安全事故的發生，減少人員傷亡，這樣才能有效為企業的發展提供動力。煤礦工程項目的施工環境往往較為艱難惡劣，且煤所在的位置一般較為復雜，這些都促使開采人員的工作環境越開越復雜，在如此不容樂觀的煤礦開采情況下，支護技術的應用顯得尤為重要。一方面支護技術在煤礦開采過程中，能有效保障井下環境的進一步改善，包括了煤礦的通風功能與排水功能，為煤礦開采工作的進一步開展奠定基礎。另一方面，在巷道中運用支護技術的安全性與可靠性更高，煤礦掘進支護技術的成熟度也在不斷提升，為煤礦的開采安全性提供了重要的保障。

（二）煤礦掘進支護技術的注意事項

巖石巷道中開采最常見的手法是鉆探爆破，對于煤礦的開采發揮著重要作用。但在開采過程中，首先必須結合多個鉆探共同完成，隧道的設計復雜，為確保后期施工的安全性，施工方必須要在前期注重對于隧道的規劃與設計，加強施工管理。其次需要加強對于工人的培訓，使得鉆探爆破技術的使用更加規范。在爆破具體工作過程中，對于鉆探的手法應當根據實際情況進行調整，其中包括了爆破參數、鉆孔的傾斜度、鉆孔的深度等，其次爆破的孔選擇也應當根據實際情況進行調整，由于煤礦層相對于巖石層更加松軟，在開挖過程中，采用單向開挖的方式較多，在開挖后需要根據當地的地質條件，合理設置爆破孔的深度，對于隧道條件不符合爆破要求的，需要結合復合切口，加強對于隧道的改進，使得爆破孔能夠達到更深的位置，最終完成爆破工作。

最后對于煤層中間存在的夾層進行軟煤層的低切工作，為了加強煤炭資源的合理開發與利用。不僅應當依靠人力來實現，更應該借助大型機械進行輔助作業，而被大眾熟知的ZMZ裝煤機器具有一定的靈活性，能夠自由協調復雜的礦山條件，還能夠滿足煤炭搬運的工作，為煤炭的開采效率提升具有重要的意義。

三、煤礦巷道掘進支護存在的主要問題

（一）掘進設備與技術發展受限

煤礦巷道的設備與技術對于煤炭開采的整個過程具有重要的作用，如果掘進設備存在問題，則會影響煤礦的掘進進度。而在施工過程中，施工工人由于專業技術水平較低，無法正確認識掘進設備存在的一些問題，完全憑借個人的經驗進行作業，沒有根據實際情況進行平行作業，使得掘進技術發展停滯。尤其是當巷道硬度高、端面大的時候，應當盡量使用大功率且專業的技術人員進行施工，防止掘進工作的進度受到影響。

（二）支護技術與材料質量不規范

部分煤礦企業為了自身的經濟效益，節約成本，在巷道與支護的材料選擇上并沒有進行科學的衡量，選擇以水泥托板或者樹脂材料對巷道進行支護，由于地下煤礦的熱度較高，環境惡劣，該材料的抗壓強度相對較弱，支護的穩定性較差，對后期的工作埋下了安全隱患。

（三）礦井的路線因素

在地質構造復雜多樣的情況下，礦井道路怎樣運行、以怎樣的方式運行都對支護技術產生著十分重要的影響。顯而易見，在開采煤礦時，工作人員是需要按照煤礦開采的形勢，及時制定礦井道路的運行路線的，而礦井道路極易受外力影響，很可能會出現變形、縮脹、破裂等的問題。若礦井道路的運行路線出現變形問題，那么支護技術的應用條件便無法達到，從而會直接使煤礦的開采速率大大降低。

四、煤礦巷道掘進的方式

（一）綜合機械化掘進方式

煤炭開采過程中，選擇綜合機械化的掘進方式有利于高效完成對于采挖巷道的工作。開采煤炭的作業過程中，機械化的掘進方式主要包括連續采煤機、懸掛式掘進機、瞄桿機等工具進行輔助，同時懸掛式的掘進機器相比連續采煤機的設備，成本相對更高且工作效率低，因此在后期懸掛式機器被其他機器逐漸取代。而懸掛式機器主要運用在煤礦巷道和梯形的不規則斷面等部分地方進行掘進工作，與綜合機械化的掘進設備存在一定的差距。

（二）掘錨一體化掘進

掘錨一體化的掘進方式的最大優勢是可以提高煤礦企業的開采效率，增加經濟效益，掘錨一體化的方式，主要運用了錨桿支護技術，巷道支護以及掘進施工等方式來提升效率，能夠進一步提升企業的綜合實力。

五、影響煤礦巷道掘進速度的因素

（一）掘進設備因素

影響掘進速度的主要因素主要包括了掘進設備的影響與掘進技術的影響。掘進技術主要是指炮掘與機掘，炮掘是指運用彈藥等方式進行引爆，使得后期的開采難度降低;機掘的方式是指運用現代化的機械進行開采，使得開采更有效率，炮掘與機掘的方式是目前我國煤礦開采的主要方式，由于某些復雜難以開采的地勢對于高性能機器的需要，掘進技術發展迅速。與此同時如能結合國際上先進的技術設備，提升我國掘進機器的自動化、集成化技術的改進，從海外采購相關設備，則會大大提升其企業的生產效率。由于我國的機械設備技術與發達國家差距較大，因此只有不斷改進掘進設備，提高掘進技術，才能提升煤礦巷道掘進的水準。

（二）施工企業與施工人員因素

煤炭行業作為我國的傳統行業之一，在過去幾十年為我國的社會發展做出了巨大的貢獻。隨著社會的發展，產業的轉型，煤炭企業也必須要跟隨著社會的發展進一步的改革，進行規范與科學的管理方式。施工企業自身的發展理念與工人的綜合素質水平也會影響企業的發展。企業應當把環保理念、持久發展作為企業理念，對于工程相關的規章制度與法律法規進行深入學習，對企業內部制度進行完善，提升對工作人員的安全保障。同時加強對施工人員的培訓，提升其安全意識與專業操作技術，使得企業的以可持續發展作為目標。如果盲目追求眼前利益，對相關的制度與法規采取漠視的態度，企業終將被社會的發展所淘汰。

（三）復雜多變的地質條件

復雜多變的低質構造也在很大程度上影響著煤礦巷道掘進速度。在煤礦開采工作過程中，不單單需要考慮這些自然環境因素，例如：煤礦附近的巖石硬度、厚度、煤層的走向、頂底板條件、表面的類別等情況，而且還需要考慮污水的排放情況、瓦斯情況等一系列影響因素。眾所周知，礦井的地質條件直接決定著施工的進度，也就是說，如果煤礦所處的地質環境良好，那么開采人員的工作進度就能較快，作業效率和安全性也能得到保障。例如就良好的地質結構來說，表現在煤層上面的基巖厚度薄、地質相對較好，這種情況進行開采就比較簡單;丹如果煤礦所處的地質環境較差，那么在挖掘工作開始前，就必須進行支護處理，來降低施工難度、提高企業效益。

六、煤礦巷道掘進與支護技術質量的優化措施

（一）選擇科學合理的掘進方式

在選擇掘進方式上，應當保證其科學性，正確性，保證施工的安全性。在實際的支護過程過程中，巷道的挖掘技術具有重要的作用，一方面可以提升施工作業的工作效率，使得巷道掘進技術與支護技術能夠在煤炭開采過程中，滿足其具體要求。而從目前的現狀來看，在進行施工的過程中施工作業的方式十分豐富，其中包括了交叉作業、順序作業等方式。但是，在進行項目施工時，施工人員還需要根據實際的情況（精準的地址勘測數據、巷道的真實長度）調整開采施工作業設備的工作方式，并且還要按照不同情況靈活的對機器設備進行科學合理的選擇。比如，對于距離較近的施工設備，可以采取分巷平行的方式進行進一步的操作，能夠使得支護發揮重要的作用;而對于巷道中圍巖條件不同的巷子，應當采取分段作業的開采手法，能夠有效提升施工的效率與施工的速度，只有通過機械的方式進行有效的施工，選擇正確的施工方式才能實現更高效率的支護作用。

（二）選擇合理的支護方式

支護方式不僅運用在煤炭的開采過程中，同時在家常裝修過程中也需要選擇合適的工具進行一定程度的支護，不僅能夠降低原材料的成本，也可以提高增加穩定性。煤炭開采企業運用在煤礦開采過程中，應當在煤礦隧道中選擇合理的支護方式，支護方式的選擇一方面根據煤炭開采實際環境的需要來進行選擇，另一方面也要結合支護的性能，高性能的支護使得工人在施工過程中提高安全性，提升工作效率同時提高隧道內部的穩定性，為煤炭的開采安全性提供保障，最終為企業的經濟效益提供基礎。

（三）加強資金的投入，完善掘進支護設備

企業發展過程中，經濟效益作為重要發展動力之一，首先企業需要加強對于巷道支護工作的重視，保障支護工作能夠高效完成。而支護技術的更新與掘進設備的完善需要企業進一步的資金投入。只有加強投入，使得支護技術的材料更加堅實，同時減少低劣質材料以次充好，對設備的質量檢測與定期維護，防止支護設備的偷工減料為企業的發展埋下安全隱患，才能使得企業的發展更加穩固。同時企業應當用創新的眼光去對待技術的更新，用國際視野積極學習市面上的新技術以及海外技術。例如美國研發的智能檢測掘進支護設備，能夠對支護設備進行智能監控，并且通過電腦操作，來對支護的角度、力度進行調整，能夠減少人力投入，降低安全事故發生的概率，同時對支護相關數據的監控更加精準，進而完善支護設備的水準。

（四）支護施工的安全管理

煤礦的開采首先需要對煤礦隧道進行挖掘，而頂部的支護結構對于后期施工安全具有重要意義，而支護頂板坍塌的原因主要是受到外部因素的影響，煤炭企業應當加強對于相關因素的排查以及安全技術監督與管理。其中主要包括以下措施，其一是加強完善安全監督管理的措施，保障施工工人的安全問題，對于工人也應當進行嚴格的培訓，確保工作過程中遵循相關的制度，其二是根據綜合的地質條件，進行科學的分析與專業的調研，選擇質量較高且涉及合理的支護技術，使得支護效果更佳，降低安全隱患的風險，其三是對于施工人員不僅需要進行安全知識的培訓，同時也要重視專業操作能力與綜合素質培養，只有綜合水平專業素質較高的施工隊伍，才能提升工作的效率，為企業的經濟效益做出貢獻。

結語

煤礦巷道的掘進對于煤炭的高效開展具有不可忽視的影響，煤炭企業在發展過程中，一方面，必須要結合目前煤礦巷道存在的實際問題，拓展國際視野，加強引進高新技術設備，最后為優化支護方式與掘進技術的發展提供指導。另一方面，企業應當學習建設制度完善的組織管理技術，加大對于設備的資金投入，鼓勵創新技術的研發，其次應當加強對于施工人員的培訓，提升他們的安全意識同時加強規范操作的專業技術培訓，使得員工的工作效率提升的同時，降低安全事故發生的概率。最后企業只有將持久發展，安全發展作為理念，將創新作為內在核心動力，才能為企業的進一步發展提供扎實的基礎。

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作者簡介：王恩波，（1987—??），男，漢，陜西岐山人，講師，碩士研究生，研究方向：巖土工程與隧道工程

基金課題：陜西工業職業技術學院基金項目（2020YKYB-014）