摘要：一般来说，煤炭与矿产资源的合理化开采，是我国煤炭运输和开采行业的重要内容。而其巷道掘进技术、支护技术等技术形式，又是我国煤炭采矿工程的关键环节，在实际环境中，无论是巷道掘金技术还是支护技术，往往都会受到具体的施工现场环境、机械设备、技术手段、操作者个人素养的影响，从而使得整个煤炭与矿产资源的开展过程中存在诸多问题，亟待解决。由此可见，笔者在本文中积极地探讨并分析我国的煤炭采矿工程的巷道掘进和相关支护技术，极具现实意义。本文主要针对采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行简要分析。
关键词：采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用
1采矿工程中支护的重要意义
随着我国社会经济水平的不断发展，社会上对于各类矿产需求也在不断增加，这也加快了我国矿产行业的发展，随着矿山的不断开采，人们对于矿产开采安全问题也越来越重视，因此矿山的支护技术和支护设备也发展迅速，采矿工程中支护技术主要是为了保证顶板安全而采用的一种技术手段，一般来说采矿工程的支护技术水平直接关系到了采矿工程的安全以及采矿效率，尤其是井下采掘工作中，支护技术意义重大。
2煤矿巷道掘进技术分析
通常意义上，煤炭采矿工程的巷道掘进技术主要可以被分成两个不同的种类，其一是综合机械式掘进技术，其二是掘锚一体化掘进技术，这两种巷道掘进技术是目前在国内的煤矿巷道技术应用范围较为广泛、应用频率相对较大的两类技术形式。其中，综合机械式掘进技术是相对系统化的，它主要是由掘进、钻孔、输送、通风、机械设备等因素共同构成的。并且，由于相应的掘进设备是这个系统的关键组成部分，因此，其工作效率与施工进度之间具有十分密切的关系，即工作效率的提升能够在极大程度上推动其施工进度的进步，从而使得该项技术的应用更加完善和科学。另外，又因为通过锚杆支护技术作为掘锚一体化的重要基础形式，可以将巷道支护与其掘进施工相互融合，进而减少相应的掘进周期，提升工作效率。
3影响采矿工程巷道掘进锚杆支护技术的因素
3.1巷道断面尺寸和形状
对于采矿工程巷道掘进施工来说，需要适当调整与支撑巷道周边的围岩应力，而巷道掘进施工在这个过程中会形成不同的断面形状，继而产生不同的应力分布，因此需要合理控制断面形状，使其较好地控制应力分散。
3.2地应力
矿山压力的作用会危害到煤炭开采，如围岩挤压巷道或变形断裂，挤压会导致煤层被压松、岩体位移或离散、人工支撑物断裂或者挤压变形，严重时会出现地表及岩层塌陷、位移等事故。各种人工填充及支撑物、煤层、围岩在矿上压力作用下出现力学挤压的现象，若不能及时有效处理这种现象，则会危害煤炭开采工作，甚至造成施工安全事故，威胁到人们的生命财产安全。要想控制矿上压力显现，开采煤炭作业时要进行采空区处理操作和工作面支撑保护，有效控制应力场改变与围岩变形，确保作业的安全高效进行。目前合理的支护形式就是把围岩变形控制在合理的范围内，充分利用围岩的自支撑性来完成对巷道的支护。
3.3巷道围岩强度
巷道围岩坚硬程度是影响巷道保护支撑有效性的关键因素，若围岩强度可在锚杆支护支撑作用下得以增加，则能在一定程度上增强支撑力度。当然巷道围岩强度主要是考验围岩对地质应力的载荷能力，如果围岩具备良好的载荷能力，即便地应压力过大，也会减小顶板的位移变化，实现良好的支撑保护作用。所以将锚杆支护技术应用造巷道围岩掘进施工时，应该重点考虑围岩的强度问题。围岩的强度低，在实际生产中就要设法增强围岩的强度，可以采用减小锚杆的间排距、全锚支护、围岩注浆的方法增强围岩的强度。
4巷道快速掘进技术优化
4.1优化巷道掘进设备配置
掘进机：掘进机一般分为轻型掘进机和重型大功率掘进机。在选择掘进机时，需要综合考虑采矿工程的地质条件、施工要求以及巷道断面设计等方面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当巷道断面比较小并且破岩难度比较低时，采用轻型掘进机，不仅可以节约成本，还可以灵活操作，降低故障的发生几率。当巷道断面比较大并且岩体硬度比较高时，采用重型大功率掘进机可以提高破岩能力和稳定性。另外，还需要根据截割头的结构和功率等设置好参数，确保符合岩体的节理构造、粘结性以及硬度等方面的操作要求。
运输设备。运输设备主要包括胶带运输机和刮板输送机等，在选择运输设备时要考虑掘进机的型号和功率，使两者相互匹配，确保掘进和装运作业能够连续开展，这样可以减少作业时间，缓解工作人员的压力，从而使掘进效率大大提升。
锚杆钻机。锚杆钻机一般分为单体钻机、液压凿岩台车以及风动凿岩台车等。在传统的采矿工程巷道掘进过程中经常使用单体钻机，钻孔之后要由工作人员手动来完成锚杆的安装工序，当巷道的顶板情况很差时，就会严重降低循环进尺的速度，影响生产效率，因此，不符合目前快速掘进的需求。现阶段主要采用凿岩台车等专用设备，常用的有液压凿岩台车与风动凿岩台车。液压凿岩台车有很大的功率，工作效率很高，而且污染小、噪音低，符合支护作业对及时性的要求。
4.2优化掘进工艺时间
如果围岩的结构比较完整，节理不发育，而且有很高的强度，需要按照从中心进刀，再对四周进行刷帮的断面截割顺序。这样能够确保巷道断面形状的成形质量，而且几乎不会影响周边的围岩，特别适合尺寸比较大的巷道断面。
如果地应力比较大，而且两帮比较软弱，非常容易出现片帮现象，为了确保围岩的稳定性以及巷道两帮的支护质量，需要分两次成形，并按照先截割中部，再刷两帮的截割顺序，这样可以缩短帮部的露出时间。
如果顶板的裂隙较多，整体条件较差，且需要在掘进后立即支护，为了加快掘进速度，确保支护质量，需要分两次截割，第一次截割宽度要占巷道宽度的1/3，并及时对暴露的顶板进行补打锚杆加强，第二次对剩下的2/3部分进行截割，并按照从下向上的蛇形截割顺序。割窑后及时对顶板施工超前锚杆，对顶板超前支护，然后挂网、上钢带、临时支护，减少空顶时间，对控制冒顶事故起到较好的作用。
4.3优化支护方式
在采矿工程的实施过程中，支护技术需要注意以下几方面内容：（1）巷道围岩强度。由于现阶段某些施工的巷道围岩强度不高，进而导致该路段极易发生施工安全问题管。故而应对具体施工环境中的巷道围岩强度进行分析与了解，并针对围岩强度较弱的施工环境实施支护技术，对巷道进行保护支撑，进而保障具体的施工环境质量。（2）应对施工场地中的地应力进行详细的分析了解。在采矿工程的施工过程中，矿山的压力作用将会对开采作业产生一定的危害影响，极有可能导致塌方和地表位移等安全事故发生。故而在支护技术的实施过程中，应对矿山的地应力进行分析与了解。（3）应对巷道的断面形状以及尺寸进行清晰的了解。在采矿工程的支护技术应用过程中，其需要对巷道四周进行支撑与调整。故而需要对断面形状以及巷道尺寸进行掌握，以保障有效的提升支护技术的实施质量与水平，进而避免安全事故的频发。
通过实践，前采用的大直径预应力锚索及等强锚杆、M型钢带、金属网联合支护适应我们当前的矿区条件，巷道断面煤巷以梯形断面为主跟顶掘进，岩巷以半圆拱形断面锚索网喷支护为主，提高顶板的完整性和巷道的抗侧压能力，有效防止岩石暴露空气中风化破坏，煤巷沿空掘进辅助增加锚索桁架技术和注浆加固技术，可以减小沿空侧的帮部位移，满足生产需要。
5结束语
综上所述，由于我国的煤炭采矿工程中的巷道掘进技术和支护技术是保证整个工程项目质量达标的重要因素，因而，相关单位及其负责人必须重视这两项技术的革新、应用与发展，从而在一定意义上为我国煤炭与矿产资源的开采与运输工作作出更大的贡献。
参考文献:
[1]煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].王熙凌.建材与装饰.2018(29)
[2]探析采矿工程巷道掘进和支护应用[J].鄂玉强,李昕蔚.建材与装饰.2018(04)
[3]采矿工程巷道掘进及支护技术的应用探究[J].胡国宏.中国石油和化工标准与质量.2018(10)
[4]采矿工程巷道掘进及支护的应用探究[J].夏永忠.低碳世界.2017(33)
[5]浅谈采矿工程巷道掘进和支护[J].韩阳.民营科技.2018(08)
论文作者:乔峰邦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：巷道论文; 围岩论文; 采矿工程论文; 技术论文; 断面论文; 顶板论文; 煤炭论文; 《防护工程》2018年第23期论文;