镇雄县麻塘煤矿有限责任公司
摘要：煤炭是一种与人们日常生活以及社会发展有着直接关系的重要资源。只有加强煤炭资源的开发与开采，提升煤炭采矿工程巷道掘进与支护技术的应用水平，才能够进一步提升煤炭资源的挖掘与生产能力。基于此，本文重点针对煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用进行了详细的分析，以供参考。
关键词：煤炭采矿工程；巷道掘进；支护应用
在我国煤炭运输及煤炭开采领域中，开发矿产资源及煤炭是最关键的一个环节。而在煤炭采矿工程的实施过程中，巷道掘进与支护又发挥着十分关键的作用。但是受到作业环境、技术水平、机械性能以及技术人员操作能力等因素的影响，巷道掘进与支护应用还有很多地方需要改善。如何提升巷道掘进与支护应用水平，提升煤炭开采效率，成为煤炭开采领域工作人员需要深入思考的问题。
一、煤矿采矿工程巷道掘进技术和支护技术分析
（一）巷道掘进技术
在实际的煤矿采矿工程实施过程中，存在着多种巷道掘进方式，常见的方式主要包含以下三种：第一锚喷联合开挖；第二大断面连续开挖，指的是在专业挖掘设施的辅助下进行挖掘，然后再进行连续性运输或者间接性运输；第三综合机械化开挖，指的是在机械化掘进系统的运行下进行挖掘。而机械化掘进系统主要包含以下几种设施：第一通风除尘设施、第二掘进机、第三输送机。
不同的巷道掘进方式，所选择的装备器械也不同，其相应的施工要点也有着明显的差异。而在采煤机与挖掘机的不断应用与发展过程中，衍生出了挖掘与错定一体化系统，不仅提升了挖掘过程中锚具应用的协调性，还显著提升了挖掘效率。所以，在实际的煤矿采矿工程中有着极为广泛的应用。另外，不同的巷道掘进方式，需要选择不同型号、不同功能的挖掘机型号，同时对煤矿采矿工程的地质环境以及施工现场实际情况进行全面而详细的分析，以此为基础针对性的选择最适合的挖掘方法[1]。
（二）煤矿巷道支护技术
在煤矿采矿工程的实施过程中，掘进工具的应用很容易对围岩的稳定性产生影响。而围岩的稳定性失去保障，施工人员就会面临较大的安全风险，施工进度就会受到影响。在这种情况下，支护技术的应用就非常关键。目前我国主要有以下几种支护技术：第一棚式支护、第二锚喷支护、第三砌碹支护、第四锚索支护等。而不同的支护技术有着不同的优势和劣势。施工人员需要根据施工现场的实际情况来科学的选择支护技术。因为我国的岩层以软岩为主，所以对于锚杆支护技术的应用频率最高[2]。
无论是煤矿巷道掘进技术的应用，还是支护技术的应用，都是为了保证煤矿运输线路的安全性与完整性，确保煤矿采矿工程的顺利实施。但是巷道掘进与支护应用是不可分割的，加强支护应用，可以为巷道掘进提供保障，进而提升煤矿采矿工程的实施效率和质量。
二、煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用的影响因素
（一）工程技术问题
爆破开采和综采是煤矿采矿工程中最常用的两种采矿方式。首先，如果遇到长壁工作面，一般会使用爆破开采方式，同时辅助以碎煤、装煤、运煤等配套技术。而在爆破采煤工作面上，煤电钻是最主要的钻孔工艺，但是需要提前做好充分的猪呢比工作，为深孔开挖的实现提供保证。在具体的煤矿开采过程中，施工人员还需要对施工现场的实际情况以及地势地理进行全面的分析，并结合煤矿开采科学的设计和掘进炮眼。而这就对从业人员的专业素养提出了更高的要求。另外，在炮采过程中，顶板的作用十分关键（如图1所示），所以还需要加强顶板设施的管理，提升其安全系数。
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图1：巷道掘进中的顶板位置
（二）地应力的影响
在煤矿采矿工程的实施过程中，矿山压力是最大的安全隐患，岩体位移、人工支撑物形变以及煤层压松等问题的出现几率非常高，甚至还有可能出现岩层断裂以及煤矿坍塌等重大安全事故。对此，在煤矿采矿工程巷道掘进和支护过程中，必须要采取有效的措施进行作业面的保护和支撑，加强采空区的处理与操作，为工程进度的顺利推进提供保障。蒙圈，对顶板岩层进行控制，是最常用的工作面支撑保护手段，而采空区的处理与工作面的保护支撑，又被统一成顶板管理支护技术[3]。
（三）巷道断面尺寸及形状因素
在煤矿采矿工程的巷道挖掘过程中，必须要采取必要的保护支护，对巷道围岩的应力进行优化，避免截面出现不均匀应力。但是在对巷道围岩应力进行优化的过程中，还必须要对巷道截面的形状以及大小进行严格的控制，确保应力得以有效的分散。
三、煤矿采矿工程巷道掘进技术的应用
（一）综合机械化掘进
近几年来，我国已经研发出的挖掘机种类已经多达数十种，且逐步形成了煤场、半煤巷、半岩巷三种巷道挖掘技术与全岩巷高效综合技术。其中，煤矿挖掘综合技术主要由以下几部分组成：第一单向梁挖掘机、第二运输车、第三电动钻头、第四相关电气设备。在煤矿采矿工程综合机械化掘进过程中，悬臂式掘进机发挥着非常重要的作用，国家相关部门在此方面的研究投入力度也十分大。尤其是新一代悬臂式掘进机的推广与应用，极大的提升了煤矿采矿工程的施工效率[4]。
（二）连续采煤机快速掘进技术
这是一种以连续采煤机为主导的掘进技术，同时辅助以平行掘进支护技术。这一技术经常在大断面煤巷中应用，可以显著提施工效率。而开挖运输的应用可以有效推进工程进度，降低大断面的影响。另外，这一技术的应用还可以对工艺进行简化，降低人力与物力资源的浪费。
（三）掘锚一体化掘进
目前，掘锚机组主要分为两种类型：一种是同时实现掘锚作业的机组，另一种是先截割后支护的锚机组。掘锚技术的应用与普通掘进相比，应用范围更广、应用便捷性更高、工作效率更高、损耗率耕地。
四、煤矿采矿工程支护技术的应用
（一）锚喷支护技术
锚喷支护技术的应用具有凝聚力强、时效性高、适用性与封闭性强、经济性好等优势，但是在选择支护形式上，需要对支护现场的实际情况进行分析。鉴于此，锚喷支护技术适合在使用年限长、封闭、土质松散等巷道中应用。
（二）锚索支护技术
锚索支护的作用对于岩石表面和岩石内部均有着不可忽视的影响。锚索支护技术的应用可以显著提升上部硬度稳定性和地层的结合，并有效预防巷道顶部的分离、道路顶部的整体坍塌和崩溃等问题。锚点的制成原料为特殊的墩或者托盘，是一种强度和性能均比较强的材料。
（三）砌碹支护技术
这是一种早期的支护方式，是一种由砌体形成的壳体围岩，比巷壁更为坚固、紧密。这是一种刚性被动支护，所以也存在着与巷壁结合不严密，施工强度大、劳动成本高、成型难度大等缺陷。综合以上几点，砌碹支护技术主要适用于明槽开挖和基岩段[5]。
（四）棚式支护技术
棚式支护技术是一种由金属、木材和钢筋混凝土等材料应用为主的金属材料支护技术，在加固程度、成本、实用性以及施工便捷等方面，均没有突出的优势。目前，已经逐步被其它先进的支护技术所取代。
结语
综上所述，在煤矿采矿工程中，巷道掘进与支护应用发挥着十分重要的作用。只有不断的提升巷道掘进与支护应用水平，才能够不断的提升煤矿采矿工程的施工安全与施工效率，提升我国开采煤炭的质量。
参考文献：
[1]谢鹏飞，崔风，康萌.煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用研究[J].建筑工程技术与设计，2019，（35）：3249.
[2]李东.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].石化技术，2020，27（1）：163，174.
[3]周文凯.煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2019，（18）：179.
[4]于钦夫.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2019，（28）：4260.
[5]李建法.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2019，（15）：4503.