国家能源集团宁夏煤业有限责任公司汝箕沟无烟煤分公司 宁夏石嘴山 753003
摘要：随着社会经济和科学技术的不断发展，尤其是各种技术的应用给人类带来了巨大的便利，这种便利也适用于矿业领域。煤矿公路是开采过程中重要的开采运输渠道，同时也是确保煤矿开采安全和效率的关键。巷道的施工要依托于作业区的矿物层，具备一定的支撑力才能起到保护作用，确保后期开采作业正常有序施工。本文对煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行分析，以供参考。
关键词：煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用分析
引言
煤矿开采属于一项艰辛、环境复杂且危险性较高的工作，要想提升煤矿开采效率，确保煤矿采掘工作能够顺利进行，就必修要积极使用先进的科学技术，加强对自动化技术的应用力度，把智能化技术运用到煤矿开采的方方面面，提升煤矿开采工作效率，减少安全风险因素，确保生产安全运行，保证工作人员的生命安全，促进煤矿企业健康、稳定、安全、可持续发展，最终为我国经济的发展做出更多贡献。
一、煤矿巷道掘进施工技术的重要性
巷道施工的具体流程中，一般是通过多点展开，最后贯通。这种操作模式，如果在点与点之间的操作出现误差，加之沟通不及时导致最后各点间无法精准贯通。也就是说，在整个巷道的掘进过程中，必须要做好细节工作，精确到点，控制好巷道中心线的坐标方位角、巷道腰线的倾角、贯通巷道的距离，必须按照施工工艺严格执行。此外，在具体的施工阶段，必须要结合现场需求，不断提升原有技术和操作模式，为现场作业做好质量把控工作。施工技术是影响工程质量的要素，决定着整个井巷工程的工作效率。特别是巷道掘进环节，更是重中之重，它关系着巷道贯通是否精准，影响着整个矿建工程。因此煤矿井下巷道掘进在整个矿井的建设过程中，占据着十分重要的地位。
二、确定支护方式及参数
1. 选择合适的锚索参数
在锚索支护参数选择的设计过程当中，首先要考虑锚索是否具备有足够的破坏荷载及抗拉强度等等，同时还必须将相邻之间锚索的排距以及间距布置开来，对于每一根锚索及每一行当中锚索的长度以及根数进行明确，此外还必须详细地了解到锚索当中所配备的锚索托盘的几何尺寸以及树脂药卷的型号及数量明确地表达出来，此外对锚索、锚杆以及其余的支护材料的参数，还必须根据巷道围岩的普氏系数，以及巷道断面的大小来进行设计。
2.选取合适的锚网索喷支护参数
一般情况之下，锚网索喷支护技术主要根据巷道围岩的等级，来选取相应的支护方式。其参数的选择以及设计，必须考虑到锚杆直径、长度，树脂药卷的型号、混凝土的配比，锚索的直径、长度以及钢筋网、钢筋梯子梁的参数等综合考虑，最后确定最适合的支护方式。
3. 选择合适的支护方式
在巷道掘进工作进行过程中，想要选择合适的支护方式，则必须详细的分析巷道实际的断面形状，一般情况下，其断面分为直墙拱形巷道、矩形巷道、梯形巷道。对于半圆拱形巷道的巷道，所采用的支护方式为锚网索喷支护方式，而对于一些矩形巷道、梯形巷道所运用到的支护方式一般为锚网索及 w 钢带相结合的支护方式，而在采矿区综合设计的过程当中所引用到的支护方式，则必须将切眼锚网索支护方式设计以及深部工作面锚网索状况相结合，同时参考相邻锚网索当中的有关支护经验，从而选择合适的支护方式以及支护参数。
三、煤矿巷道掘进与支护技术的具体应用
1. 锚杆支护技术
目前巷道中用的锚杆支护是通过围岩内部的锚杆改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带，利用锚杆与围岩共同作用，达到维护巷道稳定的目的。
这种防护形式可以有效缓解围岩压力，同时不断优化内部结构。同时在周围的稳固岩层同锚杆等共同防护，一起抵御来自外部的压力。从我国目前煤矿开采现状分析，组合锚杆通常用于巷道作业中。比如，矿物为层状结构式，选用悬吊式加固模式能够大大提升岩层的稳定性。在岩石层的煤矿巷道中，则更加适合组合梁锚杆进行多层巩固，使得巷道围岩更加稳定。
2. 支护工艺要求
在煤矿掘进支护设计及工艺过程当中使用的工艺要求必须在巷道掘进时完成一系列操作之后，直接地将截割头放下，之后要保证掘进机的开关处于关闭状况，保证切割电机无法正常使用。在之后，必须对于支护装备的各个部位及其管路进行检验，进行敲帮问顶，将迎头活矸、危岩找净后，及时检查机载支护装置各部位及液压管路是否完好将掘进机液压泵站供油系统向掘进机自身供油方向管路闭锁、掘进机液压泵站供油系统向机载支护装置供油方向管路打开（司机操作二位三通阀时，确保将操作手柄打到位），使掘进机自身液压系统处于闭锁状态、机载支护装置液压系统处于供液状态。此外，操作掘进机的工作人员必须通过使用折叠缸液压控制手柄进行操作，平稳的打开主架及顶架，之后再操作主架升降缸手柄，确保主架同巷道顶板高度相齐平，并压紧钢带同顶板接触，使得顶板具备有一定的支撑能力，之后就能够通过掘进机所带的临时支护装备，对锚杆进行安全支护，在锚杆安装完之后，需要操作机器将主架下降到底板位置之后，再将顶架进行折合，确保其架到掘进机上。在支护作业完成之后，还必须推动二位三通阀，使得掘进机能够正常的运行进行掘进作业。
3. 永久性支护技术
因为这项技术中使用了混凝土材料，因此它又称作混凝土永久支架技术。在煤矿的混凝土支护、锚网喷支护都需要永久性支架技术的参与，保证巷道裸露的围岩及时喷浆封闭不风化。在掘进技术的工作里，要根据巷道围岩的普氏系数，来确定循环进尺，还要确保所选取的锚杆是否满足此时巷道的使用。在完成锚杆安装后，在喷浆前要用高压水冲洗受喷面，保证喷体与受喷面结合严密。喷射手控制好水灰比，以喷出料不发白，不流淌、表面有光泽为宜。喷射混凝土，提高了巷道表面围岩的整体性和强度同时也改善围岩的应力状态，使围岩稳定性得到改善。
4. 棚式支护技术
棚式支护是一种较为传统的井巷支护技术，其使用方式简单且效果良好，在很多巷道中都可以见到。棚式支护技术主要应用在巷道围岩较破碎、节理发育不稳定的巷道，施工人员会运用支架进行巷道支护。施工人员使用的支架主要为金属支架，这些支架具有较强的硬度，其支撑能力强，承载效果好，更适用揭露煤层或过特殊地质构造带条件下支护。然而，棚式支护技术作为一种被动支护技术，其使用范围及工作效果受到一定限制，近年来煤矿企业渐渐开始引用更加先进的锚杆支护技术。
5. 探梁支护技术
巷道超前临时支护应平行巷道中心线设置，前探控顶距离不大于梁长的 1/2。每根前探梁至少 2 个专用前探梁卡（吊环），并固定牢靠。前探梁后端固定处外露长度不少于 200mm，前端距迎头煤（岩）壁不大于 200mm。倾斜巷道前探梁必须安设防滑装置，并连接牢固可靠。前探梁、卡（吊环）变形、螺帽滑丝或存在其它影响安全使用的情形，必须及时更换。超前临时支护前，必须在支护完好处进行敲帮问顶，清除顶、帮及迎头的危岩活石，并对后巷清理，保持退路畅通。进行临时支护时，必须设专人照看顶板和巷帮，如有危险情况，及时发出警号，撤出人员。
结语
随着社会经济和科学技术的不断发展，尤其是各种技术的应用给人类带来了巨大的便利，这种便利也适用于矿业工程领域。因此，应当进行周密的布置，通过先进的技术设备提升掘进速度，同时，对煤矿的巷道使用锚杆、锚喷等技术进行支护，避免出现巷道顶板事故等情况，增加煤矿巷道的稳定性，确保安全生产。
参考文献：
[1]段金红.探析采矿工程巷道掘进和支护应用[J].中国设备工程,2019(11):224~ -226.
[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.