煤矿开采技术与掘进支护技术的研究.pdf

84/矿业装备 MINING EQUIPMENT工 艺0 引言在开采煤炭资源的过程中，如何保证生产安全、质量、效益目标的共同落实，是管理人员高度重视的课题。在煤炭资源的开采中，做好对开采技术的应用和对掘进支护技术的优化，制定合理的开采方案，要求生产人员明确安全生产的重要性，是一项重要工作。在采矿技术应用和掘进支护技术应用的过程中，结合现场的实际条件，制定可行的采矿计划，提高采矿的质量和效率，才能确保煤矿开采企业在安全、稳定的环境中，顺利生产，从而实现企业可持续的发展。1 煤矿开采技术要点1.1 综合采矿技术在煤矿开采的技术应用中，综合采矿技术是一个基础的类型，其中应用了许多关键的机械设备，因此综合开采技术又被称为综合机械采矿技术。该技术可以提高煤炭的开采效率，优化采煤工作的程序，降低人工劳动的强度，具有明显的掘进速度快的优势。在煤矿行业的发展中，综合采矿技术受到了普遍认可。不过综合采矿技术应用是一项优势和缺陷并存的技术，适用范围有限，由于综合采矿技术只能够在具备一定特征的煤层顶部结构中使用，需要保证全部煤炭储存的结构稳定性，才能够进行生产作业。因此，利用综合采矿技术，发挥机械设备功能，存在适用范围不足的问题。例如，在煤层松散的情况下利用自重较大的设备设施，其自身重量过重将会导致煤层的安全性被破坏；如果是煤层顶部结构为刚性脆弱的结构，同样无法承受过重的设备。可以说，盲目引进综合采矿技术施工，会增加塌方风险，形成安全隐患。1.2 普采技术普采技术指的是普通煤炭采矿技术，该技术进行煤矿资源的开发和生产时，仅用较为简单的设备，与综合开采技术相比，普通煤炭采矿技术有着更高的作业效率，成本投入低，可以应用到复杂的地质环境中，适用性强。在不同类型的矿区煤炭开采作业中，都可以利用普采技术进行生产，包括规模较小的矿区。需要特别注意的是，普采技术的应用过程中发生安全事故的风险较高，对于安全防范有着严格的要求，且要求的技术条件标准高。为了防范安全事故，在利用普采技术进行煤炭资源的开发时，必须加强对安全的把握，确保生产安全，提高技术应用的安全性，防范安全事故的发生1-2。1.3 炮采技术炮采技术又被称为爆破技术，是煤炭开采技术应用中一种常见的操作。利用放炮爆破的形式进行前期的开采程序，为后续开采作业的顺利实施，创建良好的条件。爆破技术应用主要划分了三个步骤，分别为爆破、装车和外运。在煤炭开采当中，炮采技术的应用已有悠久的历史，积累了大量的经验。利用该技术时，同样需要借助多种设备，例如喷浆支架、凿岩机、耙式装载机、锚杆等。煤矿开采技术与掘进支护技术的研究冯晓民（山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司，山西临汾 041200）摘要：我国是煤矿资源大国，在矿产资源的开发和应用中，煤炭资源的需求量始终处于居高不下的状态，面临着工业化建设、国民经济发展对煤炭资源提出的要求，煤矿开采工作迎来了严峻的挑战。在煤矿开采中，合理利用开采技术和掘进支护技术，加强对煤矿开采质量的优化，提高生产水平和生产效率，已经成为煤矿行业未来发展的一个重要课题。关键词：煤矿开采技术；掘进技术；支护技术 2023.7 矿业装备/85到生产中，降低安全事故发生的风险3。2.2 锚杆支护技术锚杆支护是掘进支护技术中核心的技术类型，施工人员在锚杆支护作业的环节，需要结合现实的情况，对锚杆位置进行灵活的设置，进一步改善作业现场边坡部位的状态，掌控边坡部位的力学性能水平。受外力作用的影响，边坡土层发生形变，会对巷道的安全性和稳定性产生严重的破坏。利用锚杆支护技术时，可以针对发生形变的岩土进行处理，在力的作用下改善形变岩土的状态，增强土体结构的强度和稳定性。应用锚杆支护技术合适的设置锚杆，可以将松动的岩土牢固化、稳固化，达到良好的岩土处理效果。在开展正式的施工作业之前，技术人员要在施工作业的现场做好前期的地质勘测，对岩石分布的情况加强了解，对岩土层的实时状态进行分析，制定科学、合理的锚杆支护方案，增强作业环境的可靠性和安全性。2.3 钢筋网支护技术钢筋网支护技术在煤炭的开采和生产中得到了广泛的运用。煤炭开采的作业中，如果现场地质环境优良，煤炭的开采活动可以顺利进行，开采作业的难度相对更低，开采过程容易。如果遇到松动的围岩时，安全事故的发生风险较高，或是岩石结构较为脆弱，极有可能导致安全事故的发生，例如塌方等严重的安全事件。在作业过程中，小石块随时随地都可能掉落，对开采作业的安全性和顺利实施形成困扰。利用钢筋网支护技术，可以在巷道的高处悬挂钢筋网，钢筋网的强度水平较高。在悬挂钢筋网时，要确保挂网的质量可靠性，优化网片的密度，用网络式分布的形式对所有的作业面进行有效的处理，营造良好的安全喷浆支架负责喷浆作业，凿岩机则负责钻孔和爆破的任务，耙式装载机负责为煤炭资源的开采、开路，锚杆则负责进行支护。利用炮采技术需要投入的成本较低，但却有着极强的实用性，在煤矿生产中得到了广泛的运用。目前，炮采技术的应用体系愈发成熟，从业人员有着丰富的行业内的技术经验，可以灵活的对爆破技术进行运用。1.4 节水开采技术节水开采技术是以地面注浆技术的应用为前提的一项技术手段，利用节水开采技术，可以保护地下水资源和地表不受生产作业的损害。在开采煤矿资源的过程中，地质探测活动对于顶部煤层会产生一定程度的伤害，影响地下水系统的稳定性和安全性。一旦出现失控的状态，就会导致下降漏斗现象的发生，增加了生产的难度，破坏了生产的安全环境。借助节水开采技术，通过综合考量统筹规划，促进地下水位的恢复，对脆弱的过载层结构进行再次压缩，将大部分裂缝封闭弥合，确保地面生成的水膜处于稳定的状态下，具有较高的安全性。以地面注浆技术为依托，利用节水开采技术进行煤矿的开采生产活动，可以有效的提高煤矿开采的质量和效益，确保煤矿开采活动的安全性水平。2 煤矿掘进支护技术的要点2.1 喷射混凝土技术在煤矿资源的开采和生产中，利用掘进支护技术进行生产，是保证生产安全、提高生产效率的关键技术手段。应用到煤矿生产中的掘进支护技术类型多样，喷射混凝土技术就是一种常见的技术手段，利用喷射混凝土的方式对煤炭开采破坏的岩体进行处理，可以取得显著的效果。喷射混凝土技术的操作过程较为简单，作业人员可以向岩体喷射混凝土材料，增强巷道岩体的粘合度，或隧道巷有裂碎位置进行喷射处理。将混凝土材料喷射在有碎裂的隧道位置，可以确保混凝土材料发挥出粘结效果，保证碎裂位置的稳固，增强岩体结构的安全性。作业人员需要做好安全防护措施，明确开挖施工及超前支护施工流程（如图 1 所示），才能够使用喷射混凝土技术进行生产作业，保证掘进之后施工环节的生产安全。有些危险程度较高的巷道岩体结构经过喷射混凝土的技术处理之后，可重新进入到稳固的状态，持续投入图1 开挖施工及超前支护施工流程86/矿业装备 MINING EQUIPMENT工 艺生产环境，降低岩石掉落的风险，消除安全隐患4。2.4 钢支撑技术钢支撑是巷道掘进技术中提高岩体刚性和岩体结构强度的一项手段，钢支撑技术的应用可以保证岩体结构的稳固性，在出现外力作用时，岩体结构仍旧会保持原有的状态，不会出现变形问题。技术人员应用钢支撑技术前，要做好详细的环境勘测工作，了解地质环境和作业现场的实际情况，通过综合分析、统筹规划，制定合理的钢结构施工方案。钢支撑结构的形式多样，例如格栅钢支撑结构、工字钢架钢支撑结构，在实际的生产和掘进支护作业的过程中，要结合现场的情况选择钢结构的类型，根据掘进支护流程，制定施工方案。完成巷道的掘进作业之后，要测算钢支撑安装间距，以最快的速度实现生产作业，做好钢支撑工作，保证巷道作业环境的稳定性和安全性。在传统的模式下，巷道加固作业是使用有关的材料提升岩体强度，增强岩体的粘结力，以此达到加固效果。钢支撑技术实现了对落后技术的改造和升级，在增强巷道岩体的刚性和强度的基础之上，利用岩体结构自身的优势，保证巷道的安全性5。3 煤矿开采技术与掘进支护技术的应用效果煤矿开采技术和掘进支护技术在煤矿生产中发挥着重要作用，对于提高生产效率、确保矿工安全以及保护环境都具有积极的应用效果。在某煤炭开采的矿区中，煤层厚度超过 0.3m，煤层夹矸层层数大于等于 3，煤层地质环境较为复杂，有着较差的煤层硬度，巷道顶板在周期性来压中，会产生持续冲击的风险，加大了垮塌几率。因此，在该煤矿的开采生产过程中，利用已有的技术条件和实践经验，借助开采技术和掘进支护技术，加强了对巷道的支护，做到对松动区域的加固处理，可以有效的改善现场的施工环境，优化施工条件。通过对现场数据的勘测和分析，实时的做好现场作业状态处置情况的监测工作，制定了合理的煤矿开采生产计划和方案。煤矿开采技术的应用优化了采矿方法，不同煤层地质条件和市场需求，可以选择不同的开采方法，如露天采矿、深部开采、综采等，通过对合适的采矿方法的优化选择，提高了产量和效率。自动化采矿设备的应用可以降低人力需求，提高生产效率，同时也减少了矿工在危险环境下的作业时间，利用传感器和监测技术，实时监测矿井内的环境和设备状态，及时发现问题，降低了事故风险，再通过合理的矿石分选技术，提高煤炭的利用率，减少浪费，也降低对环境的影响。掘进支护技术的应用与矿井安全息息相关，在运用掘进支护技术的过程中，技术人员结合技术要点，提高支护安全管理水平，可以防止煤岩顶板坍塌，减少事故发生的可能性，保障矿工的生命安全，减少因采空区导致的资源浪费和地质灾害，从而降低经济损失。有效的支护技术可以使矿井巷道更加稳定，使得开采更加顺利，提高了采煤率和生产效率，在支护技术的合理应用中，可以减少地表沉陷和地下水涌出等环境问题，有助于保护周围生态环境。总的来说，煤矿开采技术和掘进支护技术的应用效果是多方面的，涵盖了生产效率的提高、矿工安全的保障以及环境保护等方面，在技术应用中，也需要注意技术的合理应用和更新换代，以应对不断变化的矿井条件和安全要求6。4 结束语在煤矿开采中，结合矿区的实际情况，利用煤矿开采技术和掘进支护技术，可以提高煤矿生产的安全性，营造良好的环境，开展煤矿生产作业。将开采技术、掘进支护技术等整合起来进行煤矿的生产活动，可以有效的提高煤矿开采的效率，提升开发资源的收益。参考文献1 袁昌模.基于煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨 J.内蒙古煤炭经济,2022(6):32-34.2 郭连伟.煤矿开采技术与掘进支护技术探索 J.内蒙古煤炭经济,2022(1):48-50.3 李隆峰.煤矿开采技术与掘进支护技术研究 J.中国石油和化工标准与质量,2021,41(20):180-181.4 王芳林.煤矿开采技术与掘进支护技术的分析J.山西化工,2021,41(5):137-139.5 薛睿博.煤矿开采技术与掘进支护技术研究 J.矿业装备,2021(4):8-9.6 焦飞飞.煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨 J.当代化工研究,2021(14):12-13.