煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)1

煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)

摘要：在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，煤礦開(kāi)采技術(shù)也隨之取得了較大進(jìn)步，井下開(kāi)采最重要的技術(shù)為煤礦采礦巷道掘進(jìn)技術(shù)。煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)是否先進(jìn)，會(huì)直接影響井下作業(yè)人員的生命安全，本文簡(jiǎn)要介紹了煤礦巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的概念以及注意事項(xiàng)，重點(diǎn)分析了煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)施工的難點(diǎn)以及對(duì)策，以期后期煤礦井下開(kāi)采能夠順利進(jìn)行。關(guān)鍵詞：煤礦采礦工程；巷道掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)1.煤礦巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)煤礦開(kāi)采前期，要抵達(dá)煤層，就必須先開(kāi)鑿多條巷道，與此同時(shí)，為了確保煤炭能夠順利運(yùn)送，還需開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的運(yùn)輸通道。煤礦巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)是為了給煤礦開(kāi)采提供技術(shù)支持。通常情況下，煤礦開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)包括掘進(jìn)、支護(hù)兩種。1.1巷道掘進(jìn)當(dāng)前，煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)基本上使用的都是直眼掏槽與斜眼掏槽相組合的方法，在巷道掘進(jìn)的過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)軟巖層，此時(shí)相關(guān)作業(yè)人員必須先處理掏槽，掏槽的傾斜角度需控制在45°至90°之間,當(dāng)掏槽眼的斷面較大時(shí)，就必須增加輔助眼，以確保煤礦巷道安全。巷道掘進(jìn)過(guò)程中，可使用掘進(jìn)機(jī)來(lái)破煤、裝煤，同時(shí)還需開(kāi)鑿掘進(jìn)線路，以最大限度地提升煤礦的生產(chǎn)效率和掘進(jìn)施工進(jìn)程。另外，還可以使用采煤機(jī)采煤，采煤機(jī)通過(guò)使用橫軸切割等方法連續(xù)采煤，以擴(kuò)寬煤礦巷道的寬度，購(gòu)買(mǎi)采煤機(jī)通常只需投入很小的成本，采煤機(jī)的采煤效率較高，可以有效節(jié)省施工時(shí)間和施工成本，提高煤炭企業(yè)的生產(chǎn)效率。1.2支護(hù)技術(shù)煤礦巷道掘進(jìn)期間，需根據(jù)煤礦的周邊環(huán)境制定頂板支護(hù)方案。其中，預(yù)留煤柱作為巷道支護(hù)的重要形式，其下區(qū)段必須始終保持回風(fēng)狀態(tài)，上區(qū)段要能確保煤炭順利運(yùn)送，巷道的上區(qū)段以及下區(qū)段必須設(shè)立預(yù)留煤柱，以減輕回風(fēng)巷周?chē)闹螇毫?，預(yù)留煤柱的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，巷道排水和通風(fēng)方便，但是支護(hù)成本較高，當(dāng)巷道的底端遭受煤礦支撐擠壓時(shí)，必然會(huì)對(duì)巷道的穩(wěn)定性以及安全性造成影響，因此，當(dāng)掘進(jìn)至煤層區(qū)域附近時(shí)，為了將煤層沖擊帶來(lái)的不利影響降至最低，此時(shí)就必須掌控好預(yù)留煤柱的寬度。

煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)注意事項(xiàng)2.1巷道掘進(jìn)注意事項(xiàng)巷道掘進(jìn)需注意以下幾點(diǎn)：（1）必須掌握煤炭巷道掘進(jìn)機(jī)的使用方法。煤礦開(kāi)采過(guò)程中，不僅要挖掘巷道，同時(shí)還需將挖掘的煤炭運(yùn)送至礦井上層，然而，巷道掘進(jìn)以及煤炭運(yùn)輸都會(huì)使用機(jī)械設(shè)備，在此期間，操作人員不但要能夠正確操作機(jī)械設(shè)備，還要注意觀察周?chē)h(huán)境，以防操作不當(dāng)或者注意力不集中而引發(fā)安全事故。同時(shí)，由于掘進(jìn)機(jī)也能運(yùn)送煤炭，提升生產(chǎn)效率，并形成科學(xué)、高效的流水線作業(yè)模式，因此，需定期對(duì)該類(lèi)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢查，對(duì)于存在問(wèn)題的設(shè)備，應(yīng)立即進(jìn)行維修，以確保每一臺(tái)掘進(jìn)機(jī)都能夠正常運(yùn)作。（2）巷道掘進(jìn)過(guò)程中，必須嚴(yán)格檢查巷道的施工條件和施工狀況，在巷道周?chē)h(huán)境較為穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，才可以繼續(xù)施工。2.2支護(hù)注意事項(xiàng)巷道支護(hù)需注意以下幾點(diǎn)：（1）巷道圍巖強(qiáng)度。施工期間，一些區(qū)段的巷道圍巖強(qiáng)度較低，當(dāng)圍巖強(qiáng)度較低時(shí)，很容易引發(fā)安全事故，因而，施工前期，需全面了解、深入分析具體施工環(huán)境內(nèi)巷道圍巖強(qiáng)度，在圍巖強(qiáng)度較低的區(qū)段，應(yīng)采取支護(hù)措施，以確保巷道安全以及作業(yè)人員的安全。（2）深入分析施工現(xiàn)場(chǎng)的地應(yīng)力。煤礦采礦工程中，最大的安全隱患為礦山壓力，當(dāng)?shù)V山壓力較大時(shí)，則會(huì)引發(fā)巖體位移、支護(hù)物體變形，煤層松動(dòng)等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)致使巖層斷裂、礦井坍塌。為了最大限度的降低此類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)，確保礦井安全，開(kāi)采期間，必須對(duì)作業(yè)面進(jìn)行保護(hù)支撐，同時(shí)還需處理采空區(qū)，以防采空區(qū)塌陷。現(xiàn)階段，工作面支護(hù)常用的支護(hù)方式就是對(duì)頂板巖層進(jìn)行支護(hù)，因而將采空區(qū)的處理以及工作面的保護(hù)支撐一致稱(chēng)為頂板管理支護(hù)。（3）必須清楚巷道斷面的形狀、尺寸。施工期間，必須對(duì)巷道周?chē)M(jìn)行支護(hù)調(diào)整。因而，作業(yè)人員必須清楚巷道斷面的形狀、尺寸，只有這樣，才能確保支護(hù)的質(zhì)量，防止安全事故。3.煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)的難點(diǎn)及對(duì)策3.1軟巖條件下的巷道掘進(jìn)和支護(hù)的難點(diǎn)及對(duì)策在地應(yīng)力以及水理作用的影響下，隨著時(shí)間的變動(dòng)，軟巖巷道四周的巖石就會(huì)發(fā)生移位，主要表現(xiàn)為底部鼓起、兩側(cè)突出，底部鼓起又被劃分為擠塑性底鼓、膨脹性底鼓。若巷道內(nèi)存有積水，此時(shí)兩種底鼓將會(huì)相互推進(jìn)，從而導(dǎo)致不良的循環(huán)，針對(duì)上面所述的兩種變形，可根據(jù)其變形情況選擇支護(hù)方式。（1）增加底角錨桿支護(hù)和底板支護(hù)可有效防止巷道變形；（2）可在巷道斷面位置增設(shè)反底拱；（3）可通過(guò)下列方式降低巷道自由區(qū)的應(yīng)力以防巷道變形，主要方式為在軟巖巷道旁邊挖泄壓槽或者填充區(qū)。3.2采掘應(yīng)力擾動(dòng)區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)和支護(hù)的難點(diǎn)及對(duì)策在采掘應(yīng)力擾動(dòng)區(qū)域，進(jìn)行巷道掘進(jìn)時(shí)，冒頂垮落風(fēng)險(xiǎn)和沖擊地壓的頻率和強(qiáng)度明顯高于原巖的應(yīng)以區(qū)域。在應(yīng)力擾動(dòng)區(qū)域，巷道掘進(jìn)通常會(huì)受遭受兩種類(lèi)型的應(yīng)力破壞。一種為單次大能量應(yīng)力沖擊，煤巖突出以及沖擊地壓，會(huì)在一瞬間內(nèi)直接破壞巷道原有的支護(hù)，致使巷道遭受毀滅性的破壞。另外一種為循環(huán)疊加應(yīng)力，周期來(lái)壓和循環(huán)炮掘，單次應(yīng)力的強(qiáng)度較小，然而經(jīng)過(guò)多次循環(huán)疊加之后，會(huì)導(dǎo)致巷道的支護(hù)材料出現(xiàn)不同程度的疲勞損傷，此時(shí)支護(hù)材料的強(qiáng)度就會(huì)大大降低，進(jìn)而導(dǎo)致巷道變形或者巷道冒頂垮落。4.煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵4.1煤礦開(kāi)采方法煤礦開(kāi)采所使用的開(kāi)采方法主要為綜合開(kāi)采和爆炸開(kāi)采，爆炸開(kāi)采需在長(zhǎng)壁面內(nèi)進(jìn)行，開(kāi)采過(guò)程包含破煤、裝煤、運(yùn)輸煤炭以及巷道支護(hù)。爆炸開(kāi)采的設(shè)備易于安裝，鉆探過(guò)程中通常會(huì)使用煤電鉆，不論開(kāi)采環(huán)境多么復(fù)雜都可以使用煤電鉆，然而，現(xiàn)階段，爆炸開(kāi)采針對(duì)于頂板的管理卻存在很大問(wèn)題，所以，開(kāi)采過(guò)程中頂板經(jīng)常會(huì)垮落，引發(fā)事故，因而，在使用爆炸開(kāi)采法時(shí)，需注意爆破落煤，同時(shí)還需增加炮眼數(shù)量，裝煤時(shí)，可使用機(jī)械設(shè)備裝煤，以降低裝卸工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，封堵炮眼時(shí)需用水炮泥來(lái)封堵，以防泄露，與此同時(shí)，為了確保作業(yè)人員的生命安全，還需定期為作業(yè)人員開(kāi)展操作流程培訓(xùn)課程。4.2綜合開(kāi)采方法綜和開(kāi)采的所有工序都使用的機(jī)械化設(shè)備，不論是爆破、運(yùn)輸還是支護(hù)都是使用機(jī)械設(shè)備來(lái)完成的，綜合開(kāi)采通常需要投入大量資金但卻無(wú)法保證煤炭的質(zhì)量，因此，在綜合開(kāi)采過(guò)程中，需考慮煤層的傾斜角度以及開(kāi)采方法。4.3對(duì)于復(fù)雜的地質(zhì)條件使用的開(kāi)采方法針對(duì)于地質(zhì)條件較為復(fù)雜的礦區(qū)，采煤期間需重點(diǎn)分析該區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)情況，特別需要注意的是當(dāng)?shù)叵碌牡刭|(zhì)條件較復(fù)雜且易發(fā)生變化時(shí)，在巷道掘進(jìn)施工期間，需注意掘進(jìn)區(qū)域的不穩(wěn)定圍巖，同時(shí)在不破壞周?chē)鷩鷰r的基礎(chǔ)上保證作業(yè)人員的人身安全，確保生產(chǎn)安全。針對(duì)于地質(zhì)條件較為復(fù)雜的煤礦，為了讓圍巖以及支護(hù)體形成一個(gè)整體，擴(kuò)寬使用范圍，就需合理、科學(xué)使用巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，煤礦開(kāi)采期間，在確保工程能夠順利完成的基礎(chǔ)上，不僅要提升生產(chǎn)效率、縮減生產(chǎn)成本，最為關(guān)鍵的是必須保證作業(yè)人員以及礦區(qū)安全。巷道掘進(jìn)是一項(xiàng)較為系統(tǒng)且工作強(qiáng)度又比較大的項(xiàng)目，施工之前，就應(yīng)針對(duì)巷道掘進(jìn)進(jìn)行合理組織以及科學(xué)規(guī)劃。在確保施工安全的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提升煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，煤炭企業(yè)就必須重視巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的使用，清楚巷道掘進(jìn)、支護(hù)需注意的事項(xiàng)、難點(diǎn)以及對(duì)策，掌握各種開(kāi)采方法。參考文獻(xiàn):[1]方坤,徐亮,侯捷.開(kāi)挖技術(shù)與支護(hù)結(jié)構(gòu)在煤炭工業(yè)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2018(24):78.[2]王錫林.巷