摘要：现阶段随着机械化程度不断提高，比较大型井下采矿机械设备的运输及安装必须由大断面巷道作为保障，而大断面巷道（硐室）由于其高度和跨度大，支护难度也相应增加，尤其是处于高应力构造煤层当中，围岩变形破坏范围更大，支护更加困难。目前针对高应力大断面煤巷大变形破坏机理及支护技术研究较少，导致陕西某煤矿运输大巷围岩变形强烈，断面收缩严重，其支护难题未得到合理解决，严重影响了该矿井安全高效生产。
关键词：地质；煤炭；工程：巷道掘支护
引言：在现代采矿工程当中，为了更好地确保采矿企业的效益，首先就必须确保采矿的安全。而在巷道掘进过程中，为了确保顺利安全的实施，就必须切实注重支护技术的应用，而这就需要掌握巷道掘进技术要点，并紧密结合实际支护的需要，针对性地确定支护的类型，才能确保整个采矿工程的质量和安全，本文对地质煤炭工程巷道掘支护的应用进行分析研究，希望能给相关从业人员一定的帮助。
1地质煤矿工程施工概念与问题分析
对于地质煤矿工程而言，与其他工程项目存在较大差异，主要因为其工程量较大，施工周期较长，需要投入较多资金，且安全性很差，经常会因为各类因素引发安全事故。在地质煤矿施工之前，企业需要仔细划分各类标段，按照施工合同进行精细化管理，管理工作较为繁琐。地质煤矿工程施工具有特殊性特点，主要因为其是在地下深处施工，很容易受到地势、温度等影响，出现施工难的问题，难以提高工程的施工成效。在地质煤矿工程施工中，经常会出现设计变更等现象，不仅会浪费施工材料与成本，还会出现施工周期延后的现象，难以满足合同规定，无法保证施工质量，在一定程度上还会影响施工企业的长远发展与进步。
2巷道破坏变形的种类
在施工过程中，破坏巷道的种类有侧面的、底板的、顶板的破坏变形。侧面的破坏变形机理是巷道侧面的岩体受到较大支承压力而导致的压剪破坏。底板破坏变形机理是基于水平结构应力的影响之下，横向的推力会影响到巷道底板的岩层，在受到较大横向推力的作用下，底鼓的现象会出现，从而会破坏底板。顶板破坏变形机理为基于横向推力与本身重量的一起影响下，承重梁会出现变形，而承重梁的一系列截面受到横向推力的影响而形成弯矩，这加重了承重梁变形。为此，提高的横向推力会导致承重梁的不间断变形，从而破坏顶板。
3煤矿巷道掘进施工方法
在对采矿工程巷道进行施工掘进时，可采用钻眼爆破法。具体来说，在地下巷道进行施工规划设计，运送多台煤电钻进行施工准备。在施工过程中要重点考虑施工技术及具体的施工组织，以实现良好的炮眼深度掘进。在利用煤电钻进行掘进时，要结合实际开采煤层的厚度情况，充分考虑炮眼之间的距离。施工技术人员在前期平面施工图中，对掘进炮眼进行科学合理及精准设计。同时，要结合巷道的实际情况对开采过程中的场地进行炮眼精准定位，在定位过程中要遵循一定的原则。众所周知，煤炭层与岩巷道类似，基本特质较软，因此，在对其进行挖掘时，应采用单向掏槽方式较为适宜。随着掘进的深入，遇到程度较深的炮眼时，要视具体情况而论。如果炮眼的断面相对较小，较为常用的是复合式掏槽方式掘进；如果存在软煤夹层，此时需要施工技术人员要在软煤带中进行布置掏槽，正常情况下，布置3个掏槽眼且倾斜角度处于60～90°；如果软煤层断面较为狭小，建议不进行设置辅助炮眼操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在钻眼爆破实现顺利掘进，并实现实际开采煤炭资源时，需要注意的是装煤环节。装煤环节是一项费时费力的复杂工作。具体来说，在实际施工现场，通常采用ZMZ型装煤机进行装煤作业。之所以选择该类型的装煤机器，主要在于其通过履带行走的方式运输原煤，具有较好的灵活性、高效性及持续性的优点，较为适宜在掘进断面进行运输作业。
4采煤掘进中运用的一些高强支护技术
4.1喷射混凝土支护技术
超高强喷射混凝土支护技术涵盖水泥裹砂、干式喷射的混凝土支护技术。干式的喷射混凝土支护技术指的是搅拌配合水、混凝土、水泥、速凝剂再应用喷砂机，把混合物喷在煤矿巷道围岩墙壁上，从而进行加固。所谓的水泥裹砂的喷射混凝土技术将砂粒通过水泥包裹，再将混合物结合压缩空气喷在煤矿巷道围岩墙壁上，从而实现加固的效果。在应用高强支护技术之前，煤矿开采队伍一般会制定相应的方案，且结合方案选用适宜的喷射混凝土支护技术。
4.2光爆锚喷支护技术
在支护巷道中应用光爆锚喷支护技术的时候，需要选用适宜的参数，像是炮孔间距、装药的结构、不耦合系数等，从而确保巷道的安全性。这样一来，不但能够使薄弱位置的抗剪性能提升，而且还能够实现围岩自身可靠性的提升，最终防止出现变形与松动的现象。
4.3锚杆支护技术
对于巷道围岩而言，锚杆的应用机理是组合、联接、加固。一是联接。在巷道围岩岩层与岩块不稳定的情况下，能够结合锚杆进行连接，且尽量地向稳定岩层中深入。二是组合。结合锚杆组合相应厚度的、成层的岩层，以使组合梁、组合拱形成，避免岩层坍塌、滑移。三是加固。结合规律设计的锚杆群，挤压与粘结巷道附近相应深度的围岩，以使一个承载环形成，鉴于此，跟通常的支架支护不同，锚杆支护的特点是防御支护。在实际应用中，一是需要结合巷道的不同岩层性质与断面形状，选用不同的锚杆布置方式，能够结合综合要素（巷道跟围岩承受动压情况、应用年限、断面现状等）对锚杆进行設计。二是为了避免围岩的风化与脱层情况发生，应确保最低锚杆空顶距离的设计在1.5m以内，并且实时地喷射混凝土。三是在完成锚杆的支护之后搞好检测。
4.4联合支护技术
除了应用以上的两种支护技术之外，施工队伍需要结合煤矿的现状选用联合支护的技术对策。像是联合应用U型钢可缩性支架技术与锚背支护技术。如此技术的应用不但能够防止巷道的变形，而且完善了喷射混凝土支护技术的缺陷，确保支护体具备更好的安全性。除此之外，锚梁网联合支护技术先是通过光面爆破技术实现掘进，再打锚杆与初喷，然后结合钢梁、钢丝绳、锚杆加以支护，且对混凝土进行喷射，从而实现支护可靠性的提升，确保固定支护，在较高巷道墙体的条件之下，锚梁还应对比较大的压力进行承受，进而确保正常地开展采煤作业。一般结合钢筋网、木材、混凝土等应用于联合支护技术中，支护巷道中应用比较多的是钢筋网背板，在联合应用U型钢可缩性支架与钢筋网背板的基础上能够提高巷道的可靠性与安全性。
结束语：
综上所述，煤炭行业的发展是保证我国经济迅速发展的基础，因此，我们必须对煤炭资源开采过程中各项技术进行研究。而稳固的巷道在煤矿采掘工作中发挥这重要的作用，直接关系到工作人员的生命安全，一般而言，煤矿巷道越深，其坚固性、稳定性越差，同时，为实现对煤炭开采高效、稳健及安全的发展，不断提升煤炭的开采产量。因此，应加强高强支护技术的应用，保障采掘工作的顺利开展，提高采矿作业的安全性。
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论文作者:高杨
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/28
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