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采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析王勇

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：王勇

[导读] 摘要：社会经济发展中运用能源的领域越来越多。

        水城县勺米老地沟煤矿贵州省 553020
        摘要：社会经济发展中运用能源的领域越来越多。当前对于煤炭等资源开采，新型采矿技术，获得资源开发事业长足发展动力。但是在开采工作中，由于地质恶劣或者安全管控不足等原因也导致采矿安全事故发生。因此采用采矿工程巷道掘进和支护技术，实现掘进速度加快的同时安全得到保障，促进采矿事业飞速发展。
        关键词：采矿掘进；巷道支护；采矿安全
        随着我国对能源需求量的不断提升，煤矿企业为满足社会发展的需求，其运用先进的采矿技术进行能源的开发。煤矿企业在进行开采时，要制定详细的工作计划，按照煤矿安全规程和作业规程做好巷道的掘进与支护工作，保证巷道的稳定，保护工作人员的安全，同时，运输人员也可以将开采出的煤矿快速运输出去，提升企业的开采效率。
        1采矿工程中巷道掘进和支护技术的重要作用
        在进行采矿作业之前，需要加强对于巷道掘进工作的重视程度，构建安全稳定的巷道在进行掘进工作过程中，要确保相应施工人员的生命安全，通过采用先进的支护技术来强化采矿巷道的稳定性与安全质量，为采矿作业提供稳定安全的运输路线。在进行巷道掘进与支护施工过程中，要以安全为施工基础，构建安全稳定的采矿巷道，确保后续的采矿工作能够安全有效地进行。在进行矿业巷道支护过程中，由于地下环境较为复杂，存在较多软岩土很容易出现采矿巷道坍塌的安全事故，因此，相应的施工人员要加强对于锚杆支护技术的应用，在强化安全掘进工作的同时加强对于巷道支护工作的重视程度，采用科学合理的掘进和支护技术为后续的采矿工作提供安全保障。
        2煤矿巷道掘进技术的应用
        2.1机械掘进技术
        我国的煤矿企业为了提升自身的开采速度，引进了大批先进的机械设备，这些机械设备的使用丰富了施工人员的掘进手段，施工人员也借此开发出了综合机械化掘进技术、半煤半岩巷道内机械掘进技术以及全岩巷道内的机械掘进技术，在这些技术应用中，使用的主要设备包括：掘进机、转换机、电钻机等，其中最主要的设备为掘进机。掘进机的主要功能为煤矿的装载与运输、煤矿与岩石的剥离以及除尘除雾，其将挖掘、运输、除尘等功能汇聚一体，通过其配备的切割臂、回转台、履带、装载机等装置进行巷道掘进。施工人员在使用其进行掘进时应当注意，悬臂式的掘进机只能切割部分断面，对于完整且巨大的岩石应当通过多次移动进行切割，不能长时间使用。掘进机的掘进速度与其利用率相关，在最完美的情况下，掘进机的实际利用率最高可达65%，而当工作人员需要进行支护工作时，其利用率会相对降低。同时，悬臂式掘进机和传统的掘进机相比较，它的整体结构较小，在一些小型的巷道中更加灵活，且购买价格较低，再利用性较高，便于企业应用。
        2.2采煤机掘进技术
        采煤机掘进技术可以进行连续快速的工作，掘进人员使用采煤机进行掘进，需要根据当前煤矿的实际情况进行应用，当煤矿巷道出现大型断面时，采煤机掘进机的应用效果最佳，此技术的效果可以最大限度的发挥出来，掘进人员通过使用采煤机进行掘进，可以减少人工劳作，保证工作人员的安全，同时实现高效率+低成本的发展目标。其工作原理为，采煤机先用自身的工作机构进行破煤操作，再将其装入输送机当中，在一定的牵引速度下实现连续的破煤与装煤，提升掘进的速度[3]。而采煤机按照煤矿中煤层的厚度可以分成超薄、薄、较厚、厚4个等级，超薄采煤机只能用于厚度在0.8m以下的煤层，而薄煤层采煤机则一般用于厚度在0.8~1.3m之间的煤层，较厚煤层采煤机通常用于厚度在1.3~3.5m之间的煤层，厚煤层采煤机则应用于厚度超过3.5m的煤层，目前，我国最高功率的采煤机可以在4.5~5m的煤层中作业。
        2.3掘锚一体化技术
        在煤矿企业进行采煤时，需要应用掘锚系统，这个系统主要分为掘进机与支护锚机2个部分，此技术在实际的应用中适应效果更高，也更加的快捷便利，因此可以帮助企业进行高效掘进。

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而在使用这项技术时，企业要先做好勘察工作，勘察人员要明确当前煤矿的地形结构，做好地形的调查工作，随后尽量绕开危险、复杂的地形结构，保证后续掘锚系统的工作不会受到阻碍，同时，在掘进的过程中会产生大量的粉尘烟雾，尤其是在煤矿中，更是隐藏着大量的瓦斯、二氧化碳等有害物质，所以掘进人员在掘进的同时要做好排风工作，在巷道之内安装排风设施，以此排出有害气体，保护人员安全。
        3煤矿支护技术的应用
        3.1预制钢筋混凝土支护技术
        在使用这种支架实施支护的过程中，其不但具有很大的强度，同时相对来说成本也比较小，但是其也存在不足之处，比如有很大的重量同时伸缩性有待提高。对于地下巷道支护技术而言，最普遍的就是吊环型前探梁，为了给施工的质量提供保障，就需要对下面几个方面给予足够的关注：第一，确定最科学合理的建筑以及长度参数，确保能够在地下巷道中平行布置三根吊挂前探支架；第二，为了给固定的质量提供保障，需要有两个以上的固定点，同时在固定期间运用有关的加固措施，确保其具有足够的稳定性。
        3.2锚杆支护技术
        对地下巷道实施永久支护工作的过程中，运用锚杆技术，为了给施工质量提供保障，需要从下面几个方面进行思考：第一，对于杆体抗剪以及抗拉的能力实施相应的分析和计算，保障所运用的锚杆可以符合相应的标准规范，不仅如此，按照相关的经验，综合巷道的支护需要以及种类，确定锚杆之间的间距和长度等相关参数。第二，为了防止由于托板变形而导致出现安全事故，相关工作人员能够科学合理的提升托板的厚度，从而强化其抗变形的性能。不仅如此，在现实的施工期间，运用动态监测技术对整个施工过程实施监督管理，对于存在问题的地方，需要及时的采取有关措施进行处理和解决，给支护的质量提供保障。
        3.3混凝土支护技术
        煤矿巷道掘进可采用多种方式的支护技术，不同的支护技术适用的环境与范围是不一样的，为了加固巷道的稳定性，还可以采用混凝土支护技术。在锚杆支护技术的基础上以混凝土为支架加强巷道围岩的固定性，混凝土是由水泥、沙石等建筑材料混合而成，本身具有较强的粘合性，当混凝土凝固之后的硬度及稳定性都很高，将这一技术与锚杆支护技术相结合，能够很大程度的提高支护强度，加强支护效果。
        3.4螺栓支撑技术
        螺栓支撑技术是巷道掘进中用得比较多的一种支护技术，这主要是通过螺栓和螺母将巷道表面得支撑板进行挤压和固定，在利用锚杆支撑将巷道的围岩进行加固得一种方法。利用这种技术能够将围岩的缝隙合并，保持围岩的整体性，从而保证巷道的安全性和稳定性，为施工人员提供良好的作业环境，进而减少安全隐患，提高工作效率。
        4结语
        采矿工程应对资源有限现状，在开采过程中坚持可持续发展原则，发挥技术应用优势，由专业人员执行，在科学的管理制度保障下，适当的运用开采技术，实现工艺完善，通过加强巷道支护技术和掘进技术，为安全生产提供保障，也促进采矿事业不断提高工作效率，企业获得更好的经济效益。
        参考文献：
        [1]蒋传田.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2018（06）：153-154．
        [2]吴彤.煤矿采矿工程巷道掘进和支护应用研究[J].现代工业经济和信息化，2019，9（04）：91-92+103．
        [3]王东方.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用简析[J].内蒙古石油化工，2019，45（10）：98-99.
        [4]胡国宏.采矿工程巷道掘进及支护技术的应用探究[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（10）：134-136.