摘要：近年来，煤矿支护技术和设备发展迅速，各种支护技术和设备的应用水平也是参差不齐，所以应加强对煤矿支护新技术和新设备的研究，合理利用支护技术确保开采作业安全进行，并降低支护成本，提高企业的经济效益。
关键词：煤矿；巷道掘进；施工技术；要点
中图分类号：TD353 文献标识码：A
引言
随着煤矿开采的技术性要求越来越高，掘进新技术和新工艺开始在煤矿开采中被广泛应用，极大提高了煤矿掘进的生产效率和生产安全性，从而为煤矿企业的发展带来了新的发展助力。新时期煤矿掘进新技术和新工艺的发展方向主要侧重于巷道掘进和生产自动化两个方面，而煤矿巷道掘进技术的发展离不开现代化的掘进机械设备，实现矿井内部的掘锚联合作用，并采用连续性的掘进作业。煤矿掘进新技术发展也包括了爆破技术的发展，当前在煤矿掘进中常采用全断光爆技术和深孔爆破技术，缩短了爆破时间，提高了爆破效率，极大提升了煤矿巷道的掘进效率。
1煤矿掘进新技术新工艺的应用现状分析
1.1钻锚机技术的应用
钻锚机是煤矿生产中的重要机械工具，煤矿生产效率提升的关键在于钻锚机械设备的创新应用。中国煤矿采掘机械发展的起步较晚，掘进设备的创新研制和国外先进的设备有一定差距。当前中国煤矿掘进生产中常用的掘进CMJ2-30液压钻錨机，其实现了掘进巷道打前进眼放炮及打锚杆支护等联合应用，同时CMJ2-30液压钻錨机能够连续开掘作业，对支护岩壁的适用性较强，有效避免巷道超挖现象的发生，节省了巷道支护费用的投入，同时这种机械设备的占地面积较小，在煤矿掘进中的灵活性较强。但是随着煤矿掘进要求的提升，尤其是对煤层瓦斯治理中施工底抽巷更加适用，要求越来越高。CMJ2-30液压钻錨机逐渐进行创新，在钻爆破岩掘进、CMJ2-30液压钻錨机及全断面掘进技术方面进行创新升级，提高对复杂工作面的适应能力。随着CMJ2-30液压钻錨机技术的发展，掘锚一体化机组开始应用于煤矿掘进中，实现了巷道掘进和岩壁支护共同进行，同时完成巷道掘进和支护作业，具有显著的平行作业和快速掘进的优点，极大提高了巷道掘进效率。当前在煤矿掘进中主要应用种类型的机器，即连续性CMJ2-30液压钻錨机，例如平煤神马建工集团有限公司建井一处采用的 CMJ2-30液压钻錨机在平煤一矿北三工区进行了施工试验，其中，在-950水平运输大巷中，巷道断面为25平方。最高班进尺为 4.5 m，最高日进尺为 9 m，实现了月进尺 250 m 的生产要求，具有良好的应用前景，这也是未来煤矿掘进设备的重点发展技术之一。
1.2前置支护快速掘进工艺
在实际掘进作业中，在掘进迎头就把永久支护顶板完成的这种快速掘进工艺为前置支护工艺，其采用的是掘一锚一以及掘一锚二的方式进行支护，该掘进工艺虽然会耗费部分掘进时间，但有助于更好地保障矿井顶板安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当采用该种快掘工艺进行生产作业时，省去了临时支护作业，或只在进行永久支护作业时，借助机载临时支护设备来进行简单的临时支护，这样可大幅缩短掘进耗时，提高掘进效率。在实际生产中，该掘进工艺的主要掘进流程为：先让掘进机实际掘进一个或两个锚杆排距，然后再让掘进机适当后退甚至完全退出，采用锚杆钻机实施锚杆支护，再让锚杆钻机退出，并让掘进机到迎头中试着掘进一个锚杆排距或两个锚杆排距，这样便顺利完成了单个作业循环工序。应用该工艺进行快掘作业时，可及时支护掘进顶板，顶板管理效果较好，较适宜掘进顶板破碎现象较严重以及顶板稳定性相对较差的巷道。
1.3支护技术的应用
支护技术和煤层掘进配合进行，保证煤层掘进开采的安全性，因此支护技术是未来煤矿生产技术创新的关键环节。当前煤矿企业重视支护技术的创新应用，将新材料和新支护技术引入到煤矿掘进中，极大提高了掘进的安全性。A 煤矿基于煤矿掘进中的大倾角和高地压的巷道环境采用了新型的预拉力支护技术，将高强度的支护锚杆和 W 型钢材应用于巷道支护中，能够承受高达 340 MPa 的承载压力，极大提高了支护设备的整体性。通过试验发现预拉力支护技术的支护效果良好，相对传统的支护技术具有显著的工程效果。当前，在煤矿掘进中采用的支护技术主要有以下几种：a） 巷道棚式支护，这种支护技术使木质、混凝土和金属材料作为支架进行支护，其对复杂巷道的支护效果不佳，尤其是对岩层表层和支架的连接成本较高，现逐步被其他支护方式取代；b） 巷道砌碴自护技术，其在早期的巷道支护中应用较多，常采用混凝土作为支护材料，在煤层岩层较为坚固的巷道中具有很好的应用效果，但是不适合大规模的支护应用；c） U型钢材支护技术，其在深井的巷道支护中效果较好，对巷道中出现破碎和剥落的岩层要与锚喷技术联合使用，具有很强的支护效果；d） 锚杆支护，其主要的承载力结构是锚杆，通过锚杆的支护承载提高支护强度，对岩层的形变有很强的控制能力，锚杆支护的应用应当结合实际的煤层状况，选择锚杆的设计结构，最大限度地发挥锚杆的承载能力，提高巷道结构的稳定性。当前锚杆技术是最为常用的支护技术，能有效防治煤矿巷道岩层的形变；e） 联合支护技术，锚网喷支护+锚索支护
对煤层巷道结构较为复杂的煤层，应用单独的支护技术不能满足支护要求，通过锚杆和锚索的联合应用能够提高对围岩的支护作用，锚杆等构件起到承载作用，而锚索则是通过链接围岩和锚杆的承载力来增大承载应力，支护联合应用能够满足复杂的煤层巷道应用。随着支护技术的发展，新的支护材料和支护技术逐渐创新应用，在未来的煤矿掘进中将会发挥更大的作用。
2自动化技术
自动化技术未来发展方向是统一整个掘进和采煤环节，实现运输自动化、安全保证自动化、信息传输自动化，通过对运输系统的数据监控来提升运输的连续性和稳定性，从而减少运输中煤炭损耗，提高运输效率，同时自动化系统要提高对故障信号的反馈灵敏度，在掘进中进行实时的数据监控，将环境因素和机械因素统一起来，监控工作震动面、粉尘含量及瓦斯含量等，保证生产的安全性。自动化系统应当强化信号控制中心对终端系统的响应能力，将工程信号快速准确下达到终端设备中，在煤层掘进现场采用信号交换机，提高信号传输的安全性和准确性。
3交叉支护快速掘进装备未来发展趋势
通过对交叉支护快速掘进工艺与液压钻錨机进行科学、合理的配合，不仅可把掘进效率与顶板管理二者都兼顾到，而且对作业施工条件要求不是很高，与单纯的只采用后置支护工艺或前置支护工艺相比，属于一种最佳的掘进工艺。该快速掘进装备与工艺未来的重点发展方向为：①对机载锚杆钻机实际布设结构进行科学、合理的优化，同时进一步提高其对巷道的适应性与实际操作的方便性；②为提高后续支护速度，同时显著减轻工人作业强度，可在系统后部装设机载锚杆钻机与运输机；③对掘锚一体式掘进机具体结构进行科学、合理的优化，以进一步降低设备生产成本，同时增强其工作适应性；④对临时支撑结构进行改进优化，使得实际掘进时间尽量长，以提升掘进效率。
结束语
煤炭资源在中国经济发展中发挥着重要作用，同时随着煤矿掘进技术的发展，越来越多的新技术和新工艺开始投入使用，极大提高了煤矿企业的开采效率，推动煤矿企业的发展，在这样的背景下，煤炭企业应当注重新技术和新工艺的研发，结合企业实际状况进行创新应用，提升煤矿开采的掘进效率。
参考文献：
[1]孙国慧.煤矿井下巷道掘进顶板支护技术[J].机械管理开发，2017，32（12）：135-136.
论文作者:谷跃伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/13
标签：巷道论文; 煤矿论文; 技术论文; 作业论文; 锚杆论文; 煤层论文; 顶板论文; 《防护工程》2018年第31期论文;