煤礦巷道掘進施工及支護技術分析

侯雙

摘? 要：煤礦巷道掘進和支護施工是煤炭開采過程中最為重要的環節，其工作質量與煤炭出產量有直接關系，其施工作業環境較為惡劣，如果在施工過程中提升挖掘速度，支護設置沒有得到合理設置很容易導致巷道塌陷威脅到施工人員生命安全，企業會蒙受經濟損失，故此要對煤礦巷道掘進施工給予高度重視，利用科學技術加強支護技術，優化施工過程中使用的工藝技術，在挖掘現場結合工作情況制定管理制度，保證巷道安全，以便能夠順利開采礦產資源。

關鍵詞：煤礦巷道;掘進施工;支護技術

煤礦巷道掘進施工和支護是一項較為復雜的工作且具有系統性，在煤炭資源開采過程中發揮了非常重要的作用，這類往往需要多個工人相互配合才能完成，并且為了避免開采過程中發生安全事故，要提高煤礦巷道安全性和可靠性，結合地質地貌情況把控施工進度，使用合適的挖掘設備，分析頂板支護形式，找出施工過程與支護過程中存在的問題，針對問題采取相應的解決措施，為施工過程提供安全保障，提升工作效率和煤炭產量，文章主要對煤礦巷道掘進過程和支護過程中使用的技術進行分析探究。

1 煤礦巷道掘進方式分類

目前我國煤礦企業主要以兩種形式進行巷道挖掘施工，其一是綜合機械化掘進，其二是掘錨一體化掘進。利用綜合機械化掘開采煤炭資源之前必須具備一個完整系統，而這個系統基本是由鉆孔設備，掘進設備，電力設備等構成。在整個運作系統當中最為重要的是掘進設備，該設備在開采過程中起到的效果將直接影響開采進度與煤炭資源產量。錨桿支護技術是掘錨一體化工作的基礎部分，這種工作方式可以將巷道掘進與巷道支護融合在一起，提高工作效率同時節省資源投入。

2 煤礦巷道錨桿支護技術的發展現狀

現如今，巷道錨桿支護技術具有很強的系統性，整個系統大致包含了地質勘測、支護方案設計、材料和機械的選取、作業質量的評估以及其他方面的內容。首先，地質勘測方面需要做的工作主要是針對圍巖的應力、強度、結構進行探測，盡量獲取目標礦區的應力場、圍巖的強度以及其結構的特征等數據，為巷道的布置與支護方案設計提供真實有效的信息支撐。其次，針對勘測結果進行分析，并結合地質情況設計科學合理的實施方案，針對目標礦區圍巖的特征選取支護材料以及作業工具，并注意保證施工工藝的優良性。最后，對于完成的錨桿支護作業成果需要進行嚴格的質量檢測與評估，確保其安全性、穩定性。目前，我國錨桿支護技術已經得到了廣泛的運用，并且在某些非常特殊的地質條件下取得了很好的成果，比如在極軟巖巷道和深部沿空流巷重的運用。

3 煤礦巷道掘進施工及支護技術

3.1 掘進施工技術

目前我國煤礦企業在開采過程中基本會使用單相掏槽方式，如果開采地區出現炮眼較深的斷層面，企業在開采過程中可以用復合式掏槽方式解決此類問題。如果掘進過程中發現巷道中出現軟媒夾層，施工人員要根據夾層情況布置掏槽，將其傾斜角度設置在一個合理的區間內，如果炮眼斷面較小，可以根據巷道實際情況選擇是否設置輔助眼。在巷道掘進施工中使用掘進機可以減少人力投入，提高煤炭產量，該設備經常被應用于裝煤與破煤工作當中。當前，許多煤礦在開采過程中都使用運煤設備與掘進機，這已經成為一種主流形式。除此之外，許多企業為了提高開采效率，將采煤機投入到資源開采當中，該設備通過橫軸切割的方式可以做到連續切割，增加巷道寬度，如今采煤機應用范圍較為廣泛，常被用于煤礦回采和巷道掘進，在使用過程中自身優勢逐漸顯現出來，采煤效率得到提升，開采過程中可以減少成本投入。

3.2 支護技術

3.2.1 預留煤柱

為防止掘進施工過程中煤礦巷道出現塌陷，施工人員要結合當時情況采取相應措施。預留煤柱是施工人員一種常用的支護形式，常見于巷道上下區，使用該方式可以減少回風平巷區域承受的壓力，并且這種方式操作流程較為簡單，有助于巷道通風與排水，缺點是企業需要向其中投入大量資金，煤柱支撐過程中產生的壓力將會影響巷道的安全性，為避免掘進過程中發生安全事故，施工人員要根據實際工作進度把控預留煤柱寬度，安排專職人員負責管理。

3.2.2 礦用支護型鋼

煤礦主要采用U型鋼和工字鋼進行支護，并且這種支護型鋼適合應用在圓形巷道、半圓拱形巷道、橢圓形巷道斷面中。在實際應用中，礦用支護型鋼的抗拉、抗壓和抗剪性較高，由于煤礦巷道施工環境比較惡劣，這對于支護型鋼的應用要求比較高。同時，煤礦巷道支架承擔著大部分的橫向荷載和縱向推動力，并且抗彎截面模量會直接影響支護型鋼斷面結構，結合煤礦巷道支架的實際承載負荷能力，合理控制抗彎截面模量，根據煤礦巷道接觸面面積和滑移平穩度，選擇合適幾何形狀的支護型剛，確保其處于最佳的受力狀態。

4 優化措施

4.1 采用性能優越的掘進設備強化設備穩定性

巷道掘進機是實施煤巷快速施工的主要設備。煤巷開鑿效率及其工程效益的增強決定于運用符合作業狀況及環境的掘進設備。掘進機械的施工目標是巷道煤巖及井下礦物，而且作業時振動效應劇烈，井下作業條件惡劣，故應依照施工條件具體確定施工方案，以便使掘進機械維持穩定連續性作業。依托設備的引人和國產化進程，我國巷道掘進設備的國產化水平及應用已產生了新的飛躍，形成了我國掘進施工工藝的獨特發展模式。我國自行制造掘進設備在液壓傳送、電氣配套、結構部件的運用中，一定要仔細篩選，嚴格控制質量。對一些本國產品質量不達標的主要元器件，要優先采用技術發達國家生產的產品。在合適的部位以鑲嵌式組合取代螺栓連接組合，利用模塊結合形式，不但能夠精簡結構，有助于設備的拆卸維修，又能大幅度增強設備穩定性。

4.2 巷道支護管理分析

對軟巖巷道采取支護措施過程中會涉及到許多施工環節，并且對施工技術有較為嚴格的要求，由于地下有許多因素會干擾施工過程，故此要把控其質量，具體表現為以下幾點。第一，根據實際情況選擇合適材料用于巷道支護，優質支護材料是施工質量的保障，施工人員要定期對其進行檢查，確保其質量符合支護要求，如果材料質量出現問題要將其立刻更換并告知有關負責人，為保證施工正常進行，企業可以建立獎懲制度，以此調動施工人員工作熱情。第二，施工質量要符合相關標準，支護施工過程中，以實際要求和相關規范開展工作，根據施工人員具體工作能力進行分工并建立崗位責任制度，不定期抽查工作質量。

5 結束語

總而言之，煤炭資源開采過程中，施工人員的生命安全最為關鍵，為避免安全事故發生，在進行煤礦巷道掘進施工和支護時要保證工程整體的安全性，可靠性。如此，煤炭開采效率會得到提升，后續開采工作可以順利進行，對企業來說根據煤礦實際情況采取科學開采方式能夠提升開采效率，避免安全事故發生，減少開采過程中資源投入，保證自身經濟利益不受損失。

參考文獻

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