李文杰 毕寸光 胡艳良 徐振信
安阳市主焦煤业有限责任公司 河南省安阳市 455141
摘要：随着经济社会的不断发展，科学技术的不断进步，我国煤矿勘探技术日趋成熟，发现的矿产也在增多，更加需要高效安全的煤矿采矿技术进行支持，应用煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术，可以充分合理的对煤炭资源进行开采，实现资源的合理利用。本文从煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的概述出发，分析了煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术中的影响因素，探究了煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术应用所需要注意的要点，进行了总结与分析，为煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用提供理论帮助。
关键词：煤矿采矿工程；巷道掘进；支护技术；探析应用
引言
在煤炭采矿工程的开展中，需要做到合理应用巷道掘进技术和支护技术，确保工程施工的整体质量，使煤矿采矿企业的生产效率得以提升，且可以降低煤炭开采过程中的安全风险。由于煤炭采矿工程的巷道掘进和支护施工具有较大的复杂性，很容易受到各方面因素的影响，导致工程质量无法得到保障，甚至造成各种各样的安全事故，这就需要充分掌握巷道掘进和支护技术的应用要点。鉴于此，本文主要针对煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行分析研究，希望能为煤矿技术工作者提供一些有效参考依据。
1巷道掘进与支护技术应用的重要性
在煤矿资源的开发过程中，由于很多煤矿资源处于地下复杂的环境条件下，在开采过程中存在着诸多的不确定性风险，为保障煤矿资源的顺利开发，煤矿企业需要在作业之前进行详细的地质勘探，进而在此基础上保障煤炭开采的顺利进行，保障开发的安全性。井下开采作业中，采矿人员必须要根据实际的地质情况，结合矿井的工程设计，做好施工井下的巷道支护，进而为资源开采创造相对安全的环境条件，使得在整个的煤矿资源开采过程中，作业人员能够及时将开采出来的煤炭运送出去，而在此过程中，对于巷道支护的要求相对较高。巷道掘进与支护技术的应用是为了保障煤炭资源的高效开采，通过这些技术的科学应用，能够使得开采作业稳步进行，并结合实际的工期要求，保障作业的安全性、高效性。煤矿所处的地下环境相对复杂，在资源开发过程中常常会存在诸多的限制，极易诱发顶板冒落等安全事故，只有保障了掘进与支护技术的科学应用，才能够从根本上预防各类事故的出现，为开采作业创造相对安全的井下环境。
2巷道掘进和支护技术的意义
在对煤矿进行开采工作的时候需要不同的工序，也存在不同的方法。煤炭开采不是一个简单的过程，这中间有很多道工序，但是开采煤矿均需要在井下作业，因此，煤炭开采工作极其容易受到自然环境的影响，包括天气条件以及地质条件等。所以巷道的挖掘对于煤炭开采工作来说具有极其大的重要性，巷道是采矿人员经过的通道，随着经济社会的发展，大量的浅层煤矿已经被开采，因此巷道的建设已经成为煤炭开采业中一个非常重要的环节，而巷道，又是采矿人员经过的地方，因此加强对巷道的维护，是提高采矿安全性的一个非常重要的环节。现阶段我国采用的巷道技术已经有非常多种，相对于来讲比较完善，但是每个煤矿的具体情况不同，在对巷道进行掘进的时候的方法也不同，尤其是对于地质条件复杂的地区，更应该进行全面的综合考虑。随着近年来巷道掘进技术的发展，我国的煤炭产量已经大有增加，但是煤炭隐患也时有发生。所以无论是煤炭开采的施工个人还是相关的政府部门，都应该重视巷道掘进技术的发展，不断的完善和提高，更重要的是对待不同的地方进行具体的分析，这是保证采矿人员安全，促进我国煤炭事业发展的必要途径。
3煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的影响因素
3.1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。
3.2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。
3.3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。
4煤矿采矿工程巷道掘进技术的应用要点分析
4.1做好地质勘察工作
科学的地质勘察能够提供丰富的信息依据，帮助工作人员掌握煤矿开采的现场情况，选择有利于煤矿开采的地形地势，使煤矿开采过程的安全性得到保障。在地质勘察工作的时候，工作人员需要选择先进的技术手段对地形进行勘测，确保勘测结果的准确性，避免因数据误差给后续的工作带来隐患。当前我国在地形勘探上存在进一步提升的空间，可以在地势的勘探工作中采用三维地震勘探的方法，结合企业自身的能力进行分析，确保勘探工作的有效进行，进而为煤矿开采工作的开展提供可靠的参考依据。
4.2连续采煤机技术
由于采矿工程所在的区域不一致，每个地方的地质条件都不一样。有些采矿区域刚好存在较大的断面，传统的掘进技术不适合这样的地质条件，对于这种情况，就需要采用连续采煤机技术。连续采煤机具有截割宽度大的特点，可以将多种工序集成到一种设备上，有效减少了常规采矿工程中的步骤，大大减少了断面对于采矿工程的影响。在利用连续采煤机的时候要注意对每个流程都加以监督，时刻关注着断面的情况，避免危险的发生，同时，在应用连续采煤机技术的时候，可以分层掘进，在工作的时候分为上层和下层，优化施工的流程，从而有效的提高效率和减少危险。
4.3支护技术
①预制钢筋混凝土支护技术。煤炭采矿工程巷道掘进预制钢筋混凝土支护技术主要使用吊环型前探梁对巷道进行支撑防护，但是吊环型前探梁的使用必须根据实际情况确定其参数、数量、固定点，保证该支护技术能够提高巷道掘进的稳定性。②锚杆支护技术。煤炭采矿工程巷道掘进锚杆支护技术主要使用锚杆对巷道的抗变形能力进行提高，该技术需要先对巷道进行抗拉、抗剪能力计算，确定巷道支护锚杆的使用种类、长度、间距等参数，然后通过动态监测技术对锚杆进行布置，最后即可提高巷道的支护质量。③混凝土支护技术。煤炭采矿工程巷道掘进混凝土支护技术主要使用锚杆和混凝土两种材料，锚杆支护固然可以起到一定的支护作用，但是实际支护效果比较有限。而混凝土和锚杆一同作为锚杆支护支架装置，可以极大地提高巷道的支护效果。④全螺纹锚杆支护技术。煤炭采矿工程巷道掘进全螺纹锚杆支护技术主要是一种特制的锚杆，该支护技术与锚杆支护技术并没有本质上的不同，只是支护材料发生了本质上的变化，全螺纹锚杆相比普通锚杆的强度更高，因此该技术在巷道掘进中起到的支护效果更好。⑤U型钢支护技术。煤炭采矿工程巷道掘进U型钢支护技术主要使用U型金属钢架对巷道进行支撑，该支护技术对U型钢架的强度和承载力具有较高要求。当巷道周围岩石在矿山的挤压下发生形变时，U型钢支护可以对巷道起到一定的支撑作用，从而保护采矿人员的生命安全。
4.4综合机械化掘进
在我国科学技术的快速发展背景下，各种新型的掘进机器被应用到工程施工领域，可以在提高施工效率及施工质量的同时，减少施工安全问题的发生。在应用各种掘进机器的条件下，形成了全煤岩技术掘进、半煤半岩石技术掘进、煤矿综合技术掘进等多种巷道掘进技术，可以将其合理应用到煤矿采矿工程巷道掘进中。在地下煤矿综合掘进施工的时候，需要使用电钻机器、转换机、悬挂式掘进机等等，尤其要保证悬挂式掘进机的使用功能符合要求，使煤矿采矿工程
4.5瓦斯的排放
在煤矿采矿工程巷道掘进中，需要充分认识到瓦斯排放工作的重要性，若无法保证瓦斯得到及时排放，很容易造成各种安全事故，使得现场工作人员的生命安全受到威胁。基于这一情况，需要在巷道掘进工作的时候，充分掌握通道内部的实际情况，对瓦斯是否正常排放进行检查，杜绝出现瓦斯残留的情况，并做好相应的安全防护工作。为保证瓦斯排放彻底，需要采用先进的技术手段进行瓦斯的检测，为后续的工作构建出更加安全的工作环境。
4.6做好通风防尘
在煤矿采矿工程巷道掘进的施工中，经常会产生大量的危险气体和粉末，这就需要及时对其进行清除，避免工作人员的身心健康受到影响。而通风措施是解决这些问题的主要手段，可以将通风装置安装到地下通道内，使地下通道内部的粉尘和有害气体能够正常排出，从而降低对工作人员身体健康的不利影响。同时，可以利用吸尘机对粉尘进行清除，并了解地下通道内部的温度变化，防止出现温差过大的情况。
5煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的优化措施
（1）提高掘进设备的性能。煤炭采矿工程巷道掘进需要使用钻机设备，但是有些钻机设备的掘进工作性能不够稳定，在比较复杂的作业环境中不能保证正常工作，影响了整个煤矿开采的进度，因此巷道掘进设备最好选择模块化方式，便于更换零部件和维修。（2）优化机电一体化工艺。煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术必须对机械设备进行优化，将现代远程监控控制技术与机械设备相结合，完成巷道掘进和支护技术机电一体化，这样才能从根本上提高巷道掘进的安全性和采煤效率，机电一体化成为巷道掘进和支护技术未来的发展方向。（3）提高巷道支护质量。煤炭采矿工程巷道掘进支护技术的质量必须得到保障，否则巷道内工作人员的生命安全无法得到保障。巷道薄弱之处可以采用锚梁支护，保证锚杆材料的质量符合支护要求，及时对精度和质量不符合要求的支护材料进行更换。
结语
我国的煤炭采矿工程已经发展到了一个相对完善的程度，随着社会的发展，市场的需要越来越大，采矿工程也越来越完善。但是，仍然还存在着事故频发以及采矿效率较低的问题，这些都导致了采矿工程的效率低下和威胁采矿工人的生命健康。因此，如何高效安全的开展采矿工程依旧是社会关注的中心，而巷道掘进和支护技术正是保证采矿工程顺利高效稳定开展的重要技术手段，对于这两项技术，我国已经有了一定的创新和发展，但仍然需要专家学者对其进行进一步的分析，促进该项技术的改革和更新，从而保证煤矿采矿工程的可持续发展。
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