摘要：在经济飞速发展的今天，矿产开采技术的高低与安全性能够综合体现出一个国家的发展水平，因此，为了保证矿产资源连续开采的高效、安全、稳定，提高企业的工作效率与经济收益，就有必要选择先进的掘进和支护技术。鉴于此，本文主要分析煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用。
关键词：煤炭采矿工程；巷道掘进；支护技术
1、采矿工程巷道掘进和支护技术中的影响因素
1.1、巷道围岩强度因素
巷道的稳定性与围岩强度息息相关，为了可以形成对巷道的良好支护和支撑，需要经过勘察并结合围岩强度进行支护技术的合理采用。如果围岩强度可以在锚杆支撑下，实现了自身强度的提高，那么可以进一步加大保护支撑力。围岩勘察的过程中，主要针对地质应力的承载能力进行了解和分析。
1.2、巷道围岩
在巷道进行锚杆支护时，锚杆支护直接作用于巷道周围的岩石。如果巷道周围的围岩强度较高，在采用锚杆支护后巷道的变形可以得到有效的控制，巷道的安全稳定性得到了保证。根据岩石力学理论，巷道周围的围岩应力主要是由周围的岩石承担，支护只起到小部分作用。因此，巷道支护效果主要取决于围岩对地应力的承载能力，如果围岩强度较高，对地应力的作用较大时，顶板的变形能得到有效控制，从而支护的效果较好。因此，在采用锚杆进行巷道支护时，应该重点关注巷道周围的岩石强度。
2、采矿工程巷道掘进技术的应用要点
2.1、综合机械化掘进
目前我国已经研制了数十种型号的掘进机，形成了三种巷道掘进技术，包括煤巷综合技术化掘进、半煤半岩巷技术化掘进、全岩巷高效综合技术化掘进。其中煤巷综合化技术掘进由悬臂式掘进机、转载机、电钻机及各种电力设备等，其中悬臂式掘进机在整个作业过程中起着至关重要的作用，由此国家进一步研究出了新一代的悬臂式掘进机，在工作效率上取得了很大的突破。
2.2、综掘机快速掘进技术
煤矿巷道快速掘进技术是一项综合性、系统性的施工技术，其速度与掘进设备密切相关以外，还与施工工艺、支护方式有关。随着深部煤炭资源的开采，其巷道掘进、支护日趋复杂。相比浅部煤矿巷道的支护，在深部围岩变形较大，采用“锚—网—索”支护方式，存在支护工序时间长、掘进效率低等问题。
在掘进过程中，有效协调掘进与支护的关系，并且实时测量、记录相应的掘进数据，并与设计数据进行校验，对于提升煤矿巷道掘进的整体质量与效率尤为重要。针对快速掘进过程中，容易出现的片帮问题，可以采用短掘短支的方法；同时也可以有效缩短空顶时间，增加掘进施工安全性。
2.3、掘锚一体化掘进
掘锚机组分为同时实现掘锚作业的机组和先截割后支护的锚机组。同普通掘进技术相比，掘锚技术的应用范围更广、使用更加方便快捷，很大程度上增加了工作效率及减少了损耗。但目前而言，我国这类的机组极少，这也是国家煤矿发展朝向的一个重要步骤。
3、采矿工程巷道支护技术的应用
3.1、锚索支护技术
从工矿业生产和工程建设角度讲，锚索支护是一种重要的生产保障方式，其针对的对象主要岩土深基坑和边坡等一些地表的生产和工程领域以及采场、隧道等地下生产和施工的场所，是一种采用了锚索方式进行支护加固的做法选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下，锚索采用木制件、金属制件、聚合物制件等材料，做成各种尺寸的杆柱，并将这些杆柱深深打入需要支护的地表岩体或者地下硐室岩体中一些已经预先准备的钻孔，通过杆柱的顶部、特殊构造以及尾部携带的托板等构造，或也可以利用黏结方式将围岩与其周边较为稳定的岩体有效结合，进而形成悬吊组合梁的补强支护效果，实现确保生产安全的最终目的。
3.2、锚杆支护技术
在应用锚杆支护技术时，为了保证施工的质量，应要学会处理软岩巷道回采支护的问题，要对所用的支护网进行强化，在薄弱的部位添加锚梁支护操作，这样做即可大幅度的提升围岩表面的支撑约束能力。当在实际操作中面临复杂情况时可以进行重复操作，因此，最终的目标在于实现支撑保护的强度。
其次在使用该技术时，要用与之配套的锚杆支护体系，为了保证高质量的支护效果，要对施工所用到的螺母质量严格检查，确保精确度高，每个螺母都要采用和锚杆配套的专用螺母，已获得整体抗压效果的提升。为了以防工程施工完成后变形，需要对锚杆的托板进行加厚，以此来增强托板在使用中的抗压效果，保障实际情况下的无风险使用。目前在全球的采矿行业范围之内，锚杆支护技术成为提高矿山开采产量的一项关键性因素。
3.3、U型钢支护技术
利用U型钢支护技术主要是利用型钢所具有的优良性能，型钢具有较强的韧性并且其抗剪能力和抗压性较之其它材利更有优势。巷道中的支架需要承受来自两个不同方向的力，分别是纵向推动力和横向的荷载。为了更好地完成井下巷谴支护任务，就要提高其负荷能力，也就是从其横向和纵向六手来解决。首先，抗弯截面模量在很大程度上会影响支护型钢断面的几何参数，可见抗弯截面模量有着很大的作用。退就需要抗弯截面模量应该保持与其承受的压力一致，不可出现偏高或者偏低的情况。另外一方面，型钢的几何外形也会影响其支护能力的高低，这就需要其拥有一个合理的几何形状，因此在处理不同矿井下所用支护型钢的几何形状时应该尽量使其平稳，以此来增加其支护的能力，达到最高标准状态。
3.4、掌握永久支护技术的关键
（1）矿用支护型钢
煤矿井下巷道掘进施工单位一般会采用矿用支护型钢模式来对顶板起到支护作用，在选择使用什么类型的矿用支护型钢时，需要根据钢是否具有较好的韧性以及抗拉性；还需要关注井下巷道里面支架的横向承受强度和纵向的推力大小，所选择的支架不但要承受住横向的压力还要承受纵向的推力；支护型钢在使用的过程中需要思考支架本身可能具有收缩和伸展的功能。
（2）预制钢筋混凝土支护技术
此种支架在施工中因为混凝土强度与硬度适宜，具有良好的承载力，可以有效的满足支护的实际需求，因此其主要制定方式为支架形式。在进行支架施工汇总，工作人员要做好梁柱接口连接质量的合理控制，避免因为伸缩性差等缺陷影响质量。操作人员要将其与吊环前探梁有效联系起来，通过组合的方式进行支护施工，在巷道中根据状况布置不同数量以及强度的支架，通过吊环固定支架，保障单根的支架与吊环强度之间的适应性，做好临时性的支护处理，进而保障其支护效果与质量。
总之，煤矿巷道掘进技术是一项在复杂地质条件下实现采矿施工的高难度技术，因此在施工过程中，需要结合巷道的围岩环境，设计出合理的巷道掘进和支护技术方案。针对煤巷掘进中的疑难问题，施工前期一定要提前讨论分析，特别是巷道掘进和支护技术上的难题，一定要做到及时提出及时攻破此外还要强化检测监控，实时根据环境的改变，准确地调整施工技术，确保煤矿巷道掘进施工安全有效的进行。
参考文献：
[1]樊坤,徐亮,侯杰.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探讨[J].山东工业技术,2018(24):78.
[2]王熙凌.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].建材与装饰,2018(29):233.
[3]蒋传田.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(06):153-154.
[4]项俊良.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].矿业装备,2018(01):96-97.
[5]张建刚.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].机械管理开发,2017,32(02):61-62.
论文作者:张二合
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/11
标签：巷道论文; 围岩论文; 技术论文; 采矿工程论文; 型钢论文; 强度论文; 支架论文; 《基层建设》2019年第25期论文;