浅析煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用.pdf

2023 年 8 月2023 年第 8 期众所周知，中国的煤炭资源比较丰富，并且分布较为广泛。自进入 21 世纪以来，煤炭资源被充分开采和利用。煤矿企业在开采的过程中既要关注煤矿的生产效率和质量，又要注重煤炭开采环境的安全性、可靠性和稳定性。随着社会的进步，人们逐渐意识到煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的重要性，它不仅会影响煤矿工作面的掘进效率，还决定着巷道掘进的安全性。在科技的推动下，煤矿企业越来越意识到先进的巷道掘进支护技术可以有效解决很多问题，并且使得煤矿的采掘效率和采掘安全性得到大幅度的提升，为施工人员的安全提供有效的保障。本文将主要介绍煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用，将这些科学、先进的技术应用在煤矿的实际采矿过程中，可以为煤矿实现可持续发展奠定良好的基础。1影响巷道掘进支护技术应用效果的因素1.1巷道围岩强度能够保障巷道掘进工作安全开展的重要前提之一就是确保围岩的稳固，因此，煤矿企业需要高度重视巷道支护效果，进一步提高巷道围岩的稳定性。在实际支护的过程中，相关技术人员需要结合煤矿的具体情况，依据围岩的强度进行综合考虑，从而选择合适的支护技术，并且需要考虑地质构造承载力、荷载力等，采用锚杆对围岩进行高效支护，使得整个围岩的强度大幅度提升。1.2地应力在整个采矿工程中，地应力是主要影响因素，同时也是造成围岩结构发生位移的重要因素。一旦围岩出现位移过多，那么会使得原来的支护结构发生变化，从而对井下作业环境的安全性产生一定的威胁。因此，煤矿企业在实际应用巷道掘进支护技术时，需要考虑地应力带来的影响，做好防治措施，从而构建出较为完善且稳定的支护结构体系，为确保煤矿开采环境的安全打好基础1。1.3地质条件煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用还需要重视的影响因素就是地质条件。通常情况下，煤矿的地质条件复杂多样，在一些地区，由于地质条件相对较差，给探测人员带来很大的困扰，且容易造成勘探数据不准确、不完整等问题，这会对煤矿采矿工程造成不同程度的影响2。除此之外，煤矿井下经常出现地下水、断层等，给施工人员带来一定的困难，影响煤矿的整体稳定性，严重时可能会威胁作业人员的人身安收稿日期：2022-12-21作者简介：李志光袁 1967 年生袁 男袁 山西河曲人袁 工程师袁 主要从事煤矿野 一通三防冶 方面的工作遥浅析煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用李志光（河曲县经济发展服务中心，山西 河曲 036500）摘要：在煤矿采矿工程中袁 巷道掘进支护技术的应用极其重要袁 不仅影响着煤矿的采掘效率袁 还影响着煤矿的开采安全性遥 所以袁 煤矿企业需要有效地利用巷道掘进支护技术袁 进一步提高煤炭的生产率袁 降低安全事故的发生率遥 主要介绍了影响巷道掘进支护技术应用效果的因素和巷道掘进支护技术的应用要点袁 详细阐述了几种巷道掘进支护技术袁 可以为煤矿开采提供一定的参考遥关键词：煤矿曰 采矿工程曰 巷道曰 掘进支护技术中图分类号：TD353文献标志码：A文章编号：2095-0802-(2023)08-0139-03Application of Tunnel Excavation Support Technology in Coal Mining EngineeringLI Zhiguang(Hequ Economic Development Service Center,Hequ 036500,Shanxi,China)Abstract:In coal mining engineering,the application of tunnel excavation support technology is extremely important,which notonly affects the mining efficiency of coal mines,but also affects the mining safety.Therefore,coal mining enterprises need toeffectively utilize tunnel excavation support technology to further improve coal productivity and reduce the incidence of safetyaccidents.This paper mainly introduced the factors that affect the application effect of tunnel excavation support technology andthe application points of tunnel excavation support technology,and elaborated on several tunnel excavation support technologies indetail,which can provide certain reference for coal mining.Key words:coal mine;coal mining engineering;roadway;excavation support technology（总第 215 期）技术研究1392023 年第 8 期2023 年 8 月全。因此，煤矿企业在应用巷道掘进支护技术时，需要高度重视地质条件，采用先进的勘探设备和技术充分掌握矿区的地质条件和具体的分布情况。2采矿工程中巷道掘进支护技术的应用要点2.1做好地质勘探工作为了进一步保障煤矿工作的顺利推进，使得煤矿开采环境的安全性有所提高，在实际采煤中，煤矿企业必须充分意识到科学、合理应用巷道掘进支护技术的重要性和意义。巷道掘进支护技术应用的前期工作是做好矿区的地质勘探工作，只有在充分了解采矿工程的地质条件之后，才能选择最佳的巷道掘进支护技术，从而确保后续采煤工作可以顺利展开。因此，在实际采矿工程中，需要借助先进的勘测设备和技术，做好相应的地质勘探工作，应用先进、科学的探测技术使得最终的参考数据具有较高的可靠性和准确性，为采矿工程奠定良好的基础。2.2实施综合机械化掘进在煤矿采矿工程中，巷道掘进支护技术的应用是极其重要的一部分，在实际应用过程中，通常会用到专业的机械设备。大多数情况下，掘进机械设备的选择和运用会对煤矿的采矿工程起到非常关键的作用。目前，随着科技的进步，掘进机械设备也在不断地得以优化和改善。掘进机种类和型号不同，其适用的条件也不同，因此，煤矿企业在选择掘进设备和掘进技术时，需要结合煤矿的实际情况。例如煤矿采矿工程中应用比较多的有半煤半岩掘进技术、全煤岩掘进技术、综合掘进技术，掘进设备中，转换机通常会与电钻机、悬挂式掘进机等有效结合3。在实际采矿工程中，煤矿企业需要综合、科学、合理地选择掘进设备、掘进技术和支护技术。2.3做好瓦斯排放工作在煤矿实际采矿过程中，在操作不当的情况下，可能会出现瓦斯浓度过高的情况，瓦斯浓度一旦超过正常限值，就会使煤矿的安全风险系数增大。因此，在应用巷道掘进支护技术的过程中，需要有效抽放瓦斯，从而将煤矿内的瓦斯浓度控制在允许的范围内。煤矿开采前期，需要相关专业人员详细、充分了解煤矿巷道内是否有瓦斯出现，其浓度是否在合理的范围内，若抽取的方式不合理，会给后续工作的开展带来一定的影响。2.4做好通风防尘工作在煤矿生产过程中，通常情况下会有大量的粉尘产生，甚至出现大量的有毒有害气体，例如煤矿中常见的 CO2，CO，SO2等，这就要求相关人员采取相应的措施对这些有毒有害气体、粉尘等进行及时处理，一旦处理不得当，可能会使得作业人员的身体健康受到一定的威胁。一般情况下，在这方面采取的有效措施就是通风防尘，将排风装置安装在煤矿内。煤矿井下通风方式包括设备通风和自然通风，需要相关人员妥善处理，使得最终的通风量能够满足矿井的需求，从而创造稳定、安全的作业环境4。图 1 所示为降尘技术示意图。图 1降尘技术示意图3煤矿巷道掘进支护技术类型3.1永久性支护技术永久性支护技术是煤矿中常见的一种支护技术，主要用到的材料是混凝土，煤矿企业在运用此类支护技术后，使得煤矿周围岩壁的保护作用得到大幅度的增强，从而降低因开采而导致周围岩壁出现问题的概率。岩壁问题的出现会对煤矿的正常生产产生一定的影响。除此之外，在使用锚杆时需要注意距离，反复确认使用的锚杆类型，确保在应用的过程中符合实际需求。当安装完锚杆之后，需要进行标钉喷射处理，之后再喷射一定量的混凝土，在喷射混凝土的过程中需要保证混凝土的标准在要求范围内，混凝土喷射完毕后需要安装钢筋网，这样可以极大地增加煤矿岩壁的厚度5。3.2锚杆支护技术锚杆支护技术最明显的特点就是经济、适用性强，所以该技术被广泛应用于煤矿巷道掘进支护工作中。锚杆支护示意图如图 2 所示。该支护技术具有很多优势，不但具有较好的支护效果，而且可以使得围岩承载结构发生变化，进而起到稳定巷道围岩的作用。与此同时，锚杆支护技术有着较高的应用价值，可以对巷道的破损处进行及时修复，极大程度降低不利因素的影响。煤矿中大多数开采属于地下开采，在支护开采巷道时，会存在一些潜在的安全风险，但是可通过锚杆支护技术进行改善和修护。如果选择的材料是混凝土，在受到各方面的影响之后，容易使得巷道表面传感器喷头煤仓水源电磁阀控制器运行方向光源皮带机1402023 年 8 月2023 年第 8 期出现裂缝，此时就可以采用锚杆支护技术进行修复，防止裂缝扩大，对施工人员造成一定的威胁。如果发现巷道出现腐蚀现象，也可以借助锚杆支护技术实现快速修补。如果矿井内有安全事故发生，可以采用锚杆支护技术对围岩进行有效支护，防止在实际修复的过程中出现岩石掉落现象。当巷道底板出现大小不一的凸起时，会严重影响巷道的施工，采用传统的处理方式只是解决了表面问题，无法解决根本问题，但是运用锚杆支护技术可以拉近掘进巷道的底板6，有效防止出现更多的凸起，起到一定的防护作用。图 2锚杆支护示意图3.3棚式支护技术煤矿在开采前所用到的支护技术通常是棚式支护技术，这种技术已经被广泛应用在煤矿中，具有很好的应用价值。棚式支护技术的支架由金属材料所制，具有很高的强度，可以辅助采矿工程施工，即使是大面积开采，也可以很好地维持巷道高度不变7。但是，在实际应用该技术时，若开采的面积相对较大，那么可能会影响技术的实际效用，从而使得周围的地势发生一定的变化，因此，这一技术在实际运用时具有一定的局限性。3.4全螺纹锚杆支护技术全螺纹锚杆支护技术的应用也较为广泛，从实际应用效果来看，该技术不仅决定着巷道掘进的实际效率，还决定着支护成本投入。与传统的锚杆支护技术相比较，全螺纹锚杆支护技术在实际作业中已经省去紧固锚杆和二次加工的环节，而且不存在侧压力集中在某一面而使截面断裂的问题，所以，全螺纹锚杆支护技术的应用极大程度提高了掘进作业效率，同时也有利于煤矿企业更好地控制支护成本8。全螺纹锚杆支护技术自身具有适用性强的特点，可以依据矿井现场的实际情况对煤矿巷道支护流程进行调整和简化，而且巷道支护质量也能够达到规定要求。图 3 所示为全螺纹锚杆。3.5锚注支护技术相较于其他类型巷道作业环境而言，软岩动压巷道作业环境的复杂程度相对较高，所以存在一定的危险性。通常情况下，为了使得煤矿巷道作业顺利开展，煤矿企业需要对此类型的巷道采取支护措施。锚注支护技术被广泛应用于此种作业环境下，主要就是在原来锚杆支护技术的基础上有效融入注浆技术，将二者相结合进行充分利用，从而有效改善软岩性能，使得软岩强度得到大幅度提升。锚注支护技术的应用，不仅体现了对原来支护技术的创新和改善，还极大程度地降低了软岩脱落情况发生的概率，使煤矿整个采矿工程的安全得到保障。图 3全螺纹锚杆4结束语综上所述，随着煤炭资源开采难度和深度的加大，煤矿企业越来越重视煤矿巷道掘进支护技术的应用。巷道掘进支护技术不仅影响着煤矿的生产效率和质量，还极大程度决定着采矿工程的安全性、稳定性和可靠性。影响巷道掘进支护技术应用效果的因素有很多，煤矿企业需要结合具体情况科学合理地选择支护技术，并且需要不断地优化和改进巷道掘进支护技术，在保证安全的基础上有效提高煤矿的开采效率，为煤矿企业带来更好的经济效益，使煤矿实现可持续发展。参考文献：1李德均，董岩，孙计云，等.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究 J.矿业装备，2022(5)：57-59.2朱振平.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用 J.矿业装备，2022(5)：89-91.3李鹏.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的运用分析 J.中国石油和化工标准与质量，2021，41(24)：145-146.4郭晓辉.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究 J.当代化工研究，2022(7)：108-110.5侯少华.探析煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用 J.矿业装备，2021(3)：80-81.6张仲威.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 J.内蒙古煤炭经济，2022(2)：36-38.7陆伟田.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析 J.当代化工研究，2021(9)：73-74.8郝卓琦.煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用研究 J.当代化工研究，2022(1)：78-80.（编辑：刘晓芳）承压板台座锚具支挡结构钻孔自由隔离层钢筋注浆体李志光：浅析煤矿采矿工程中巷道掘进支护技术的应用141