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巷道掘进支护技术在煤矿工程中的应用

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：温浩

[导读] 摘要：科学技术的发展迅速带动了煤矿行业的建设，随着经济等方面的不断发展，我国煤矿行业迎来了飞速发展时期，在采矿工程操作过程中，巷道作为关键的运输通道，要想能够保证整个开采过程更加安全性以及可靠性的操作效果，那么就必须对巷道掘进与支护环节提出更高的要求。

        陕西涌鑫矿业有限责任公司陕西省榆林市 719400
        摘要：科学技术的发展迅速带动了煤矿行业的建设，随着经济等方面的不断发展，我国煤矿行业迎来了飞速发展时期，在采矿工程操作过程中，巷道作为关键的运输通道，要想能够保证整个开采过程更加安全性以及可靠性的操作效果，那么就必须对巷道掘进与支护环节提出更高的要求。如果煤矿巷道出现危及安全的现象，一方面会影响到正常的开采进度，另一方面也对开采人员人身安全造成巨大的威胁，不利于煤矿企业经济效益的提升。
        关键词：巷道掘进支护技术；煤矿工程；应用
        引言
        现如今，我国对煤炭资源的利用率越来越高，煤矿企业需要不断提高煤矿的生产量和生产效率，在一定程度上提高了掘进巷道的支护工作。我国在具体的掘进巷道工作过程中，比较常用的是联合支护技术，不过煤矿井下的工作环境比较特殊，地质构造非常复杂，工人在支护过程中容易受到多方面的共同影响。目前我国在支护工艺、技术和质量等方面还会出现各种情况，使得施工安全得不到很好的保障。因此，为了煤矿企业能够安全、顺利的进行生产工作，减少发生煤矿安全事故的次数，需要分析在掘进支护过程中存在的一些问题，然后详细探究支护工作的应用策略，保证支护工作的安全性。
        1采矿工程实施中巷道掘进技术要点的分析
        1.1常见的掘进方式分析
        通过实际调查发现，在当前我国采矿工程行业掘进环节当中，主要存在的有综合机械化掘进、大断面连续采掘、掘锚一体化掘进等几种类型。不同的掘进形式有着明显的差异性，这就需要操作人员在选择时，应该先对现场各方面条件进行详细的勘察，秉持实事求是原则，做好有效的选择，进而才能够发挥出掘进方式的应用价值。首先，站在综合机械化掘进模式下来看，在实际操作过程中，就是由人员整合供电系统或者是运输机等多个部门的作用下，根据现场环境等差异方面，确定好掘进设备的型号以及类型。而操作人员所开展的大断面连续掘进工作，就是灵活的调整间断式与连续式几种运输模式，借助专业的操作设备，在大断面巷道当中能够达到极高的掘进效率，与综合机械化掘进方式进行比较，此时需要操作人员控制好掘进的速度等数值。操作人员掘进工作，最常见的使用设备就是掘进机，统筹规划好掘进与锚固作业之间的平衡，在最少的操作时间内，高效率的完成掘进工作，目前而言，大多数采矿工作都选择了此种掘进模式。
        1.2注重瓦斯排放工作
        在当前我国大多数地区实施采矿工程巷道掘进过程中，经常会出现高浓度瓦斯现象，在引发安全问题出现的前提下，自然对掘进效率造成了巨大的影响。面对该种问题，在井下开展巷道掘进作业环节当中，就要求人员从意识上对此种问题提高关注，降低后期瓦斯过高引发安全事故情况的出现几率。因此煤矿应该结合实际巷道条件，设置针对性的通风体系，确保及时排出掘进过程中涌出的大量瓦斯，防止瓦斯在巷道中积聚。另外，单位还应该安排专业的技术人员，借助专业的设备，时刻对瓦斯浓度实施全程观测，当瓦斯浓度超过标准范围时，必须要求操作人员立刻停止掘进，将瓦斯进行全面排出之后再开始掘进操作。
        1.3巷道支护
        在采矿工程巷道掘进过程中，巷道支护作为核心部分，在实际操作环节当中，需要操作人员先对支护现场情况进行详细的调查，然后制定合理的巷道支护施工方案，在选择好针对性支护手段的基础上，严格按照方案进行施工，才能够保证整个巷道的支护质量。面对当前多种类型的巷道支护技术，只有选择适合自己的巷道掘进与支护方式，才能确保整个巷道的支护质量，才能够有效的保护好操作人员的人身安全，进而为我国采矿工作行业稳定发展提供充足动力支撑。
        2煤矿掘进巷道支护安全检查分析
        煤矿掘进巷道支护是为了保证巷道掘进活动安全稳定，由于开挖过程对岩层扰动较大，情况严重下导致结构崩坏坍塌，造成安全事故。掘进持续中，如果围岩受力超过岩体本身屈服强度，极可能产生塑性变形和锚钉。基于此，巷道开挖前要做好安全检查工作，及时消除安全隐患，提升掘进巷道支护有效性。

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        2.1转变受力情况
        掘进巷道开挖后，不可避免的会导致围岩受力情况发生变化，围岩垂直方向的约束力失去响应，开始呈现三方向受力状况。由于受力结构发生变化，转化为岩层单轴压应力，有别于以往的结构受力，围岩抗压强度大大下降，应力朝着各部分区域分散，改变受力下导致各层荷载作用变化，甚至弯曲损坏。另外，对于侧向变形问题的存在，不可避免导致岩层弯曲下沉，破坏围岩层周边结构，诱发更加严重的安全事故，威胁人员作业安全。
        2.2巷道空间保护
        掘进巷道过程中，选择合理有效的巷道支护技术，便于预留足够的开采空间，且减少围岩崩塌几率。巷道开挖前，岩层结构始终处于均衡状态，受力方向多样，随着巷道开挖活动逐步开展，会打破岩层受力原本的平衡状态，在外部荷载下传输到外部围岩结构，用于抵御受力，实现巷道结构有效保护。
        2.3其他破坏特点
        巷道掘进中，顶板可能出现分层情况，围岩强度较小区域，伴随复合顶板破坏程度不断加深，局部会出现剪切性受损，在梁端岩体上过分集中承载力，加剧片帮事故几率。另外，薄弱岩层也可能受到顶板围岩破坏不良影响，致使松动区域逐步延伸，加快顶板下沉，所产生的冲击力可能诱发严重的冒顶事故。
        3掘进巷道支护技术的应用策略
        3.1做好支护准备工作
        煤矿企业工作人员在掘进巷道时，要全面勘察地质条件，充分了解巷道的一些情况，选择合适的巷道形态，尽量减少应力对掘进巷道的不利影响，降低围岩发生变形的次数。针对煤矿掘进巷道支护工作过程中出现的一些情况，要不断分析所有数据资料，选择正确的支护方式，提高支护进度，严格制约巷道表面的承受压力，适当提高巷道岩石的承受力，防止向其他方向不断延伸，这样可以提高支护效果。选择复合巷道支护方式时，要使围岩始终保持光滑，减少应力，保持更好的支护效果。不断提升和优化掘进巷道支护技术，确保支护工作的安全性，使煤矿支护工作更快更好的进行。
        3.2及时支护
        要给锚杆不断增加压力，使锚杆可以有效的完成扩散工作，要增加锚杆的使用长度，不断提高锚杆的灵敏度，有效控制掘进巷道过程中出现变形情况。使用锚杆进行煤矿掘进巷道支护，其应力的大小会影响支护效果，所以在掘进巷道支护工作中，要进行及时支护，针对具体的支护情况合理控制应力大小。
        3.3永久支护技术
        想要提高掘进巷道支护效果，可以使用永久支护技术。首先，应用此项支护技术的工作人员要事先进行实地勘察，了解和熟悉煤矿的地理位置和工作环境，确定巷道结构的承受压力在规定范围之内，使支护技术发挥其自身的优势。其次，支护人员要选择正确的型号完成喷射工作，还要保证有良好的喷射效果，喷射使用的混凝土要严格控制其质量。最后，完成支护工作以后，要做好后期的养护工作，不断对混凝土进行喷水处理，使其凝固的更好，保证有稳定的支护效果。
        结语
        简而言之，巷道掘进与支护作为采矿项目操作环节中不可缺少的重要部分，首先从巷道掘进处理过程来看，就应该把握好巷道支护以及通风防尘等多个方面，而巷道支护工作的进行，就应该要求相关操作人员详细分析临时性支护与永久性支护两种技术实施要点，稳步推进巷道支护与掘进工作的基础上，也能够降低过程安全问题的发生几率，致力于采矿工作行业经济效益以及社会形象提高的工作目标当中。对此，文章分别对采矿工程巷道掘进与支护技术进行研究，具有重要的现实意义。
        参考文献：
        [1]郗立功.煤矿掘进巷道支护安全检查与预防措施探究[J].当代化工研究，2020（15）：66-67.
        [2]姬海鱼.浅议煤矿掘进巷道支护安全检查与预防措施[J].江西化工，2020（03）：359-360.