胡玉红
中煤西安设计工程有限责任公司，陕西 西安 710054
摘要：煤炭开采过程具有一定的危险性，近年来我国煤矿作业中发生的事故引起了社会高度关注，所以新时期需要切实做好安全防护措施，利用巷道掘进和支护技术可以提升作业安全性。本文从巷道掘进速度影响因素入手，讨论煤炭巷道掘进需要注意的问题，并分析如何在煤矿开采工程中利用巷道支护技术，希望对相关研究带来帮助。
关键词：煤矿开采工程；巷道掘进；支护技术；应用
煤炭资源通常深埋于地下，所以需要通过机械作业进行挖掘，并且在实际操作中需要对大量巷道进行支护。在采煤技术不断进步的背景下，工作面开采速度开始加快，需要确保准备工作面与回采工作面正常接替，进而避免影响开采效率。如何保证巷道的快速掘进成为当前煤矿开采需要解决的问题，其关键在于平衡好掘进速度和支护之间的关系。为此必须对巷道采取有效支护措施。
一、巷道掘进速度影响因素
在开采煤矿的过程中，需要深入分析周边围岩类型，主要包括煤巷和岩巷两种，其中岩巷主要是在岩层中不掘进，施工难度偏大，成型速度较慢。相比之下，煤巷施工速度更快。
（一）岩巷的掘进
目前主要是利用钻爆法，也就是利用钻眼爆破达到岩体破碎目标，最终让巷道成型。要求施工期间深入了解岩层的有关参数，加强施工管理，制定科学的施工方案，在爆破期间需要合理选择钻孔角度、钻孔数量，确定钻孔深度。整个作业期间要严格按照掘进施工图进行，爆破期间以耦合装药方式为主，不过该技术对密封条件要求很高，爆破之后需要对掘进工作面的碎石及时清除，然后采取支护措施，保证岩巷快速掘进的三个关键因素为合理安排爆破、装岩和支护。在工业技术不断进步的背景下，部分矿井开始利用综掘机挖掘巷道，进一步提升掘进效率，实现掘进和支护的一体化，整个作业安全性也大大提升，不过掘进机对巷道断面的要求偏高，必须保证巷道断面满足掘进机运输[1]。
（二）煤巷的掘进
不同于岩巷掘进技术，根据煤炭硬度因素，煤矿掘进可以选取多种方式。在实际操作中同样要考察巷道的断面，如果巷道断面较小可以利用单向掏槽方法掘进，主要是设置三个60-90度的掏槽，为了保证掘进效率，需要利用爆破法进行辅助。目前主要利用ZMZ型装煤机，该设备的特点在于履带式行走，可以在较为复杂的断面上作业，在煤矿开采面中更加灵活。目前已经得到广泛利用，在部分煤矿中开始利用连续采煤机进行巷道掘进作业，实现了煤炭爆破和煤炭装运的一体化，还有部分煤矿使用连采机，这种设备的掘进速度是普通掘进机的数倍，不过连续采煤机适应地质变化的能力较差，一旦煤层变薄或者存在断层将严重影响连续采煤机的工作效率，缩短采煤机齿轮的寿命。
整体来讲，不管是煤巷还是岩巷，在掘进的过程中都需要采取支护措施，避免巷道变形。要想保证支护质量需要合理采用锚杆支护等技术，并且要求施工单位加强观察，以此保证作业环境的安全性[2]。
二、煤炭巷道掘进需要注意的问题
由于煤矿生产在地下进行，涵盖了煤炭爆破、煤炭装卸、煤炭运输等环节，期间必须保证巷道掘进施工环境安全性，一般会利用专业巷道掘进机。在实际生产中巷道掘进机配合其它设备可以满足流水作业要求，显著提升采煤效率和掘进速度，巷道掘进的工程量较大、危险性高，要求作业单位制定出科学的实施计划，确定掘进线路，以此保证作业安全性。同时还需要关注巷道支护和掘进施工之间的衔接性，避免岩层破裂造成施工风险。此外，在煤矿开采期间，锚杆支护是保证巷道安全的重要措施，需要煤矿企业重视起来。
三、如何在煤矿开采工程中利用巷道支护技术
锚杆支护技术的主要作用在于保证巷道周边岩石的完整性和巷道结构稳定性，同时利用锚杆支护技术可以对地质应力分布情况改变，避免由于应力集中破坏围岩结构，具体说来：
（一）在软岩回采巷道中的利用
在软岩回采巷道中，利用锚杆支护技术过程中必须制定出科学的管理措施，利用支护网、喷层、锚梁支护等技术，要求高度重视巷道薄弱围岩部位，加强支护措施，避免围岩破碎区蔓延，由于巷道支护条件较为复杂，必要时要采取二次支护措施，利用支护网等技术可以在巷道周边围岩破裂等情况下减轻能量释放造成的破坏。
（二）配套利用锚杆支护体系
要想提升巷道整体支护质量，需要对相关锚杆支护技术配套使用，比如利用螺母可以有效提升锚杆支护技术的效果，不过要选用的螺母必须满足锚杆专用要求，以此提升锚杆支护体系的抗压水平[3]。
（三）加厚锚杆托板
在井下作业过程中，为保证巷道安全性，避免锚杆变形影响防护效果，需要在支护工程中利用托板，通过增加托板盘厚度有效提升结构强度。
（四）加强动态监测
巷道掘进是一个漫长过程，在支护体系建立中可能存在不稳定因素，因此要求施工单位切实加强动态监测，利用先进的信息技术分析锚固支护工程中的问题，然后采取有效措施。
四、施工要点
在煤矿开采作业期间，关键在于分析岩层的性质，以此合理选择支护技术，为后续的作业打下坚实基础，利用锚固支护技术主要是考虑到掘进量以及施工安全问题。在具体施工过程中还要分析巷道参数的变化性，确保相关参数在安全范围内。在巷道掘进前期必须制定出科学的施工策略，确保支护承载能力满足施工要求，这样才能达到良好的施工效果，为了对锚杆有效控制可以使用锚网索形式，尤其是可以解决支护难度大、低压大等问题，还可以减少瓦斯聚集。在初步完成掘进任务之后，为了避免出现形变和位移情况，还需要合理选择支护技术，一般来说前期需要选择柔性较好的结构，后期以刚性较强的结构为主。
（一）完善支护监测制度
施工单位需要不断健全支护施工管理制度，要求作业人员严格按照制度操作，通过密切关注岩层变化和支护变化情况可以有效保证作业安全性。新时期还需要积极利用信息技术，通过数据分析提升支护效果，制定出更加科学的支护方案。
（二）加强支护设备的维修
在我国煤矿开采作业过程中，随着开采深度的增加使得施工难度加大，也增加了施工的危险性。因此煤矿开采企业需要对作业环节高度重视，而国家也需要加强资金投入，用于岩层支护技术研发，确保相关技术的利用与推广，而企业内部同样需要根据作业实际情况选择相关设备，并且定期开展设备维护工作，这样可以有效保证整体作业进度，避免由于设备故障造成严重经济损失[4]。
（三）加强技术人员培训
在煤矿作业过程中，技术人员是保证作业顺利进行的关键，也是保证煤矿企业安全高质量生产的根本。所以新时期要求煤矿企业加强人才培养，定期开展宣传和教育工作，要求作业人员踏实掌握支护技术，积极利用新工艺。在培训过程中不仅要重视实践能力的培养，还需要通过系统的考核形式，以此让技术人员的专业能力、法律意识都得到提升。
结束语：
综上所述，巷道是煤炭开采的关键通道，对煤矿企业经济效益具有重要影响。在煤矿巷道掘进和加固的过程中，为了保证安全生产必须制定出科学的管理机制，随着我国采矿技术的进步以及相关设备的利用，要求煤矿企业合理利用支护技术，进而提升围岩的稳定性和作业安全性。
参考文献：
[1]杨伟.煤矿开采工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].能源与节能,2020,10(002)：167-168.
[2]温钦杰.关于煤矿高地应力顺序开采条件下的巷道掘进支护技术研究[J].石化技术,2020,27(02):372-379.
[3]黄琰.煤矿开采掘进中高强支护技术的应用[J].能源与节能,2020,20(03)：180-181.
[4]闫佳.煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及措施[J].西部探矿工程,2020,15(1)：161-162.