倪万谭，任光友
山东能源集团兖州煤业股份有限公司东滩煤矿，山东省济宁市邹城市273500
摘要：煤炭采矿工程中巷道掘进及支护技术的科学应用，能够加快开采进程，维护开采过程中的安全性，减少事故的发生，为煤炭行业发展提供动力，因此，人们对巷道掘进与支护技术提出了更高的要求，必须要在保障煤矿安全开发的过程中，选择最佳的掘进与支护技术，提高煤矿资源开发的整体效率，为煤矿企业赢得更大的发展契机。基于此，分析了煤矿采矿工程中巷道掘进与支护技术的具体应用，有利于为煤矿资源开发提供技术支持。
关键词：煤矿采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用
引言
近年来，随着我国社会发展不断加快，能源供应的压力显著加大，为满足我国人民对能源的需求，煤矿企业采用了现代化的采矿技术，对提高煤炭开采的效率及质量起到了一定的积极作用。比如巷道掘进技术和支护技术在煤矿采矿工程中的应用较为重要，需要充分掌握这两种技术在工程中的应用要点，通过提高巷道掘进和支护技术的实施效果，使煤矿生产工作的安全性及稳定性得以提升。通过对煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行探究，有利于提高工作人员对巷道掘进和支护技术的认识，发挥巷道掘进及支护技术在煤矿采矿工程中的整体作用。
1煤炭采矿工程巷道掘进与支护概述
煤炭采矿工程建设中，务必高度重视巷道掘进及支护施工。巷道掘进是巷道支护的重要基础。煤矿开采中，直眼掏槽和斜眼掏槽有机结合是掘进施工中的主要方式。通常，若煤矿巷道经过软岩夹层后，则需合理利用斜眼掏槽技术。如在掘进时炮眼断面较大，可设置辅助眼。巷道掘进施工中应科学选择机械设备，做到优化组合，建立科学的一体化流水式掘进系统。同时，实现掘进施工设备与煤矿回采设备的有机结合，有效提高煤矿开采的效率。巷道掘进结束后，需做好支护工作，支护要以预留煤柱为核心，且在巷道的上、下区段分别预留煤柱，以此减轻回风巷的支撑压力。其次，高度重视通风及排水处理。在处理采煤巷道的过程中，注重巷道施工的安全性与稳定性。巷道支护前，要结合施工数据计算预留煤柱的宽度，高度重视预留煤柱的管理工作。
2煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的影响因素
（1）围岩强度。煤炭采矿工程巷道周围岩石直接支撑起整个巷道安全通行，如果围岩强度不足则容易出现巷道塌方事故，因此围岩强度足够时则可以采用简单的支护技术和装置保证巷道负载能力符合要求即可。但是围岩强度不足时必须通过巷道支护技术保证巷道负载能力符合要求之后才能继续掘进，否则只能不断对巷道进行加固。（2）地质条件。煤炭采矿工程巷道周围的地质条件与其掘进速度直接挂钩，地质环境中储水量小且岩石强度不符合要求时，巷道掘进速度比较慢，只能等待巷道支护技术完工之后才能重新提高掘进速度。巷道中出现水患灾害时，采矿工程设备和设施容易在水患下被侵蚀，因此巷道掘进之前必须对地质条件进行详尽全面地调查。（3）地应力。煤炭采矿工程巷道受到的最大压力就是地应力，地应力指的是煤炭矿山整体对巷道的压力。如果巷道周围山体在地应力的压力下发生岩体位移，巷道就有可能出现塌方情况。因此为了减少地应力对煤炭矿山巷道的影响，必须保证巷道支护技术能够起到足够的保护作用，否则巷道时刻处在地应力的危险之下。
3煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析
3.1采煤掘进支护技术
3.1.1采煤方法
采煤,关键的采掘式是采煤队和炮采；炮采的关键是在工作台面中实行,关键过程是破煤、装煤、煤炭运输和支护技术，工作台面机器设备安装操作方便,钻研技术选用煤电钻,在各种各样繁杂的自然环境下都能够应用，但炮采对现浇板的管理方法并不是十分健全,现浇板安全事故多,安全性能较低,因而在采用炮采时要留意工程爆破落煤，要提升炮孔的数量，选用机械设备装煤能够提升施工队伍的抗压强度,炮孔的堵漏应用水泡泥,避免出现打筒的状况,提升对工作人员作业操作步骤的学习培训，确保工作安全性。
3.1.2综合性采掘方法
采煤工艺是煤矿业综合性机械自动化采掘的关键技术，即工程爆破、运输、支护等工艺流程均已完成机械自动化,被普遍地运用于煤矿业中,采煤队工作台面投入没法确保原煤的武器装备和减仓,因而在采煤队工作时要考虑到煤巷倾斜角的尺寸,尾声工作技术和结构难题。
3.1.3繁杂环境条件下采掘方法
处在繁杂地质环境标准下的煤矿业巷道采掘的关键是有效地剖析该地区的具体地质环境状况，尤其是对地底纷繁复杂的地质环境标准,有效的布局巷道,在巷道采掘时要留意不稳定的围岩状况,该技术的关键是为了更好地确保周边的围岩不会受到毁坏,确保生产安全。掘进支护技术应对繁杂的地质环境标准，能够科学地应用掘进和支护技术，将围岩和支护体构成一个总体，扩张应用范畴。
3.2预留煤柱
预留煤柱支护技术作为传统支护技术的一种，是在上下区分别预留原有煤柱来降低支撑压力的一种方式，该技术的应用条件为：上区段为运输平巷，下区段为回风平巷，这样才能加强巷道上下结构的稳定性，改善巷道内通风和排水效果，提高巷道作业质量。不过该技术在实际应用中会消耗较大的资金成本，且要保证支撑压力不会直接传递到巷道底部，否则很容易威胁到整个区域的安全性。值得注意的是，在采用预留煤柱支护技术时，还需要对预留煤柱宽度、预留煤柱所在位置加以科学管控，以发挥其实际效用。
3.3可伸缩支架
可伸缩支架支护方式在应用中，会根据承载负荷能力分为两种类型，即极限承载负荷和实际承载负荷。承载负荷能力的确定应按照支架伸缩能力进行合理划分，以满足不同类型巷道的支护要求，推动开采工作的顺利开展。通过对两种可伸缩支架支护方式的分析可知，实际承载负荷应用重点在连接件和伸缩支架刚度的管控上，极限承载负荷应用重点是巷道塑性变形能力的把控上。正常情况下，可缩性支架的实际承载能力应该小于极限承载能力，当可缩性支架的极限承载能力与实际承载能力之间的差值最小时，表明可缩性支架已达到最佳状态。
3.4型钢支护
煤炭开采工程中选用的型钢支护，以工字钢和Ｕ型钢为主，重点针对椭圆形、圆形、半圆形巷道开展支护工作，能够针对户型巷道给予良好的支撑和保护，防止复杂地形产生掘进工作面偏移的情况，维护巷道稳定性。型钢支护的优势在于，借助型钢自身较强的抗拉、抗压及抗剪能力，提高巷道内横纵向截面的承载能力，降低掘进阻力，减少因地形变化带来的危险。此外，矿压支护型钢的断面结构参数还会受到抗弯截面模量的影响。所以，煤矿巷道在选用矿用支护型钢进行支护时，应该合理选择支护型钢的几何形状，控制抗弯截面模量。
结束语
综上所述，煤是人类最重要的能源之一，而我国煤矿储量虽然比较丰富，但是有些煤矿必须在极高的巷道掘进和支护技术下才能进行开采，所以仍然需要大量从国外进口煤矿能源。只有不断提高采矿工程巷道掘进和支护技术的质量，才能保障煤矿顺利开采和采矿工人的生命安全。因此，煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的质量必须得到保障，才能提高我国煤矿采矿工程的效率和安全性。
参考文献
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