煤炭采礦工程巷道掘進支護技術應用

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摘要：本文首先對煤炭采礦工程中的巷道掘進和支護工作進行了簡單概述，進而分析了做好巷道掘進及支護工作對于煤炭采礦工程的重要性，并且針對當前煤炭采礦工程中的巷道掘進和支護工作的現狀進行了簡單概述，進而提出了相應的推動煤礦工程內部巷道掘進和支護工作有效開展的措施，并且對巷道支護技術的應用進行了分析。

關鍵詞：煤炭；采礦工程；巷道掘進；支護技術

當前我國經濟發展對于煤炭能源的需求量越來越大，因此，煤炭企業必須在保障安全生產的基礎上為經濟發展提供充足的能源支持。從煤礦的生產情況來看，煤炭開采與生產是一個系統化的流程，因此，煤炭開采過程中，任何一環節出現問題，都會對煤炭能源的開采造成不良影響，因此，本文對煤礦開采過程中的巷道掘進和支護環節進行了簡單分析。

1.煤炭采礦工程巷道掘進與支護工作概述

在煤炭開采的采礦工程建設過程中，需要重點關注采礦工程建設中的巷道掘進與支護工作，本段將這一環節分為巷道掘進和支護工作兩個部分進行概述。巷道掘進工作是巷道支護工作的前提，當前的煤礦開采過程中所采用的巷道掘進技術大多是綜合運用直眼掏槽和斜眼掏槽相結合的方式進行掘進施工作業，一般情況下，如果煤礦的巷道經過軟巖夾層，則需要主要利用斜眼掏槽技術，如果在掘進過程中的炮眼斷面較大，則還需要增加輔助眼。在巷道掘進工作中，需要將相應的掘進設備進行優化組合，從而使其成為一體化的流水式掘進系統，并且將掘進施工設備和煤礦回采設備進行組合，在掘進施工的同時提升煤礦開采的效率。在完成巷道掘進工作之后，需要結合煤礦周邊的地質環境進行支護工作，一般情況下，支護工作以預留煤柱為中心，同時需要保障巷道的上區段和下區段都有預留煤柱，降低回風平巷的支撐壓力，與此同時，以預留煤柱為中心開展巷道排水工作和通風處理。在進行煤礦巷道處理的過程中，必須處理好預留煤柱的助威，同時保證巷道施工的穩定性，因此，在巷道支護工作開始之前，首先需要根據實際的施工數據計算好預留煤柱的寬度及其相關數據，同時加強對預留煤柱的管理。

2.煤炭采礦工程巷道掘進要點分析

在開展巷道掘進工作的過程中，需要重點關注以下幾方面，分別是所采取的巷道掘進技術、瓦斯氣體的排放及通風工作、巷道支護工作。在煤礦巷道掘進工作中，一般情況下都是采取綜合機械化采掘技術，能夠對大斷面進行連續性采掘施工，在實際的施工過程中，煤礦企業需要根據實際的施工需要和周圍的巖層結構選擇合適的巷道掘進技術。在運用機械化綜合采掘技術的過程中，需要配備相應的供電系統及其運輸系統。例如，在對大斷面進行連續性采掘的過程中，可以利用間斷運輸的方式控制采掘進度，并且協調好施工過程中各單位的施工進度。不論是在煤礦開采期間還是開采前的巷道掘進工作，在施工過程中都需要注意煤礦礦井內部的通風工作，一般情況下，煤礦內部都含有一定量的瓦斯氣體，如果不做好通風工作，將會導致煤礦礦井內部的瓦斯氣體濃度過高，可能會導致煤礦工人出現瓦斯中毒的情況，同時，瓦斯氣體濃度過高會導致礦井內存在瓦斯爆炸的隱患，因此，在掘進工作中，首先需要對礦井內部的瓦斯氣體的濃度進行探測，同時需要做好相應的通風工作，將煤礦礦井內部的瓦斯濃度控制在安全線以下，保障安全掘進和安全生產，同時需要針對瓦斯氣體排放問題做好相應的緊急預案，針對瓦斯濃度急劇升高的情況做好相應的處置措施。在煤礦礦井內部的通風工作中，一般情況下，煤礦內部的通風設備都以壓入式通風機為主，并且需要精確計算通風機的位置及數量，并且注意風筒位置，從而有效發揮通風系統的作用，保障安全掘進及日后的安全生產。完成通風防塵工作之后，煤礦企業需要對煤礦礦井內部的巷道進行支護工作，在巷道施工的過程中，巷道支護工作對于整個巷道工程的建設質量有著重要影響，因此，需要在進行巷道支護工作的時候采取合適的巷道支護措施，首先需要了解礦井內部的相關數據，進而對周圍的施工環境和地質環境進行分析，在掌握相關數據的基礎上選擇合適的巷道支護技術。

3.巷道掘進施工中的巷道支護技術應用分析

在巷道掘進施工完成后需要對巷道進行支護工作，此時的巷道支護工作屬于臨時性的，主要是利用臨時性的支護設備和支護材料進行支護操作，并且支護材料不能過于復雜，應該易于組裝和拆卸，從而適應臨時支護的需要。雖然臨時支護的適應性較強，但是臨時支護的承受能力差，支護結構的強度低，并且由于大多數臨時支護結構都是以木材作為原材料，因此，臨時性支護結構容易折斷，并且臨時性支護結構的防火性能較差。因此，在巷道掘進工作完成之后，需要開展臨時性的支護工作，在完成階段性的掘進工作之后，需要將這階段的臨時性支護結構更換為永久性支護結構，在選擇支護結構的時候，一定要測量好支護結構所需要承受的承重量，與此同時，需要在確保安全性的基礎上采取相應措施降低支護結構的成本。一般情況下，永久性支護結構的支護背板通常采用混凝土作為施工原料，同時需要做好對支護施工的檢查工作，加強檢查力度，嚴格把控相應指標，落實具體的施工細節。在進行永久性支護工作的同時，可以利用現代科學技術對支護工程的施工范圍和施工細節進行有效控制，在具體的支護施工操作中，需要引入現代化的施工技術，并且在保障煤礦能夠順利開采的基礎上加強對掘進工作及支護施工的管理控制，同時可以選擇全天候監控的方式確保工程施工順利開展。

4.煤礦開采掘進支護技術的應用重點及技術選擇分析

(1)煤礦開采掘進支護技術應用關鍵分析當前的煤礦開采工藝主要分為綜采和炮采，炮采技術主要應用于長壁工作面的煤礦開采中，并且炮采的工藝難度較低，炮采的工藝步驟較為簡單明確，主要包括掘進、支護、破煤、裝煤、運煤等步驟，但是炮采方式的安全系數較低，并且容易引起煤礦事故，因此，在當前煤礦開采掘進支護技術的應用過程中，大多數煤礦企業選擇綜采工藝。綜采工藝主要指的是利用綜合機械化開采技術進行煤礦的掘進和支護施工，綜采包括爆破、裝運、支護等工序，并且由于實現了機械化操作，因此其安全程度較高，并且成本較低。此外，在復雜地質環境下，不能犯經驗主義錯誤，必須按照實際的開采要求和施工條件選擇合適的施工方案及其施工技術。(2)掘進及支護技術的選擇分析煤礦掘進技術的應用過程覆蓋了從煤礦開采到煤礦荒廢的整個生命周期，但是部分煤礦企業并不重視煤礦開采過程中的掘進技術，并且由于掘進技術日趨多樣化，許多煤礦企業在選擇掘進技術的過程中出現了難以選擇的問題，部分企業盲目選擇應用范圍最廣的掘進技術，而沒有根據具體的掘進施工要求選擇，導致掘進技術的施工效果達不到預期目標，因此，在選擇掘進技術的過程中，煤礦企業有必要對巷道及煤礦周圍的地質構造及巖層結構進行詳細的勘測活動，并且結合巷道斷面的圍巖承載能力，采取合適的掘進技術。一般情況下，煤礦企業常用的支護方法包括直接破頂法、后退臥底法及臨時支護、U型鋼支護，在實際的支護工作中，面對圍巖破碎情況，大多數煤礦企業都選擇U型鋼支護技術，從而提高巷道支護和圍巖的穩定性。

5.小結

隨著社會的進步發展，經濟發展對于煤礦能源的需求越來越大，因此，在此背景下，煤礦企業需要保證自身的安全生產，因此，需要重視煤礦開采、生產過程中的巷道掘進和支護工作，同時選擇合適的掘進技術和支護技術，從而提高煤礦巷道掘進效率和支護結構的施工質量，以此推動煤礦企業的安全生產。

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作者：朱曉東 單位：山西煤炭進出口集團左云韓家洼煤業