关键词：煤矿掘进；支护技术；应用
1 导言
我国是资源和能源的使用大国，各项工业生产活动以及经济建设活动都需要使用到大量的煤炭和矿产资源，所以煤矿资源在国民经济建设中起到了关键作用。当下，我国经济发展速度较快，人们对煤矿资源的需求总量也有所增加，这就给煤炭的开采工作带来一定的困难。煤矿资源是不可再生资源，企业陆续开发了很多地质条件较好地区的煤矿资源，而地质条件较好地区的煤矿资源数量有限，当开发到一定程度后，煤矿开采企业只能开发地质条件较差地区的煤矿资源，这就使得开采难度不断增加。另外，在地质条件较差的地区开展煤矿资源开采与掘进工作会大大提升煤矿开采的危险系数，使煤矿开采的效率难以得到有效保障，还会严重威胁到施工人员的生命财产安全。所以企业在进行煤矿开采和挖掘工作的时候必须做好掘进支护工作，更好地保证煤矿开采工作的顺利进行。
2 支护技术的概述
2.1 煤矿巷道
煤矿地下开采的环境较为恶劣，给作业操作带来较大的难度。煤矿巷道主要起着煤炭运输、排水通风作用，一方面开拓煤矿开采的地下空间，另一方面为煤矿开采提供一定的基础条件。巷道是一种地下通道，如果不进行相应支护处理，会给煤矿开采埋下很大的安全隐患，坍塌事故的出现不仅会给作业人员的生命健康构成很大威胁，也会给煤矿企业带来较大的经济损失。因此，加强煤矿巷道的安全防护对整体开采工作的进行有很大影响。
2.2 掘进支护
掘进支护主要是巷道支护，对巷道进行安全防护处理，提高巷道的稳定性与安全性。在传统的掘进支护技术中，主要利用木材、钢筋等进行支护，存在较大的局限性，而且技术的应用操作性也不强，很大程度上难以满足当前煤矿开采对掘进支护的需求。利用木材进行支护工作也存在较大的安全隐患，木材的硬度不强，在外界条件的影响下容易被破坏，支护作用较小。在发展过程中，不断积累经验，对支护技术进行了优化，水泥、锚杆等支护技术被渐渐应用到煤矿开采中，在一定程度上降低了煤矿开采难度。相较于发达国家，中国掘进支护技术的局限性较强，难以充分体现技术优势。通过先进技术的引入，掘进支护越来越趋向于高强度、高适用性的提高，尤其是高强度锚杆支护技术的应用发挥了很大作用，不仅使得掘进支护的灵活性更强，且将中国煤矿开采带入了一个新的发展阶段。
3 运用煤矿掘进支护技术时的相关要求
3.1 有效地运用综掘机的配套系统
煤矿工程企业在开展掘进施工工作的时候会运用到一些综掘机装置，但是施工技术人员在使用综掘机装置的时候存在一些系统故障问题，所以施工技术人员应该提前做好预估与防控措施，并且将建立全面有效的系统监控体制，从而更好地处理系统故障问题。对于井下一些拐弯皮带运输设备的运用，可以适当地采用长距离和大角度的掘进技术，也可以通过多次小角度调向的挖掘方法加以辅助。除此之外，还应该尽可能地减少皮带装置运行过程中的磨损，促进煤矿开采作业的顺利进行，还要在皮带机的终端安置集中控制装置以及视频监控装置，这样有助于进一步提高施工质量和效率，减少后路运输人员的投入。
3.2 科学选择有关机械设备
煤矿企业在开展煤矿开采工作时，应该科学合理地选择巷道的掘进长度以及相关机械设备，而且机械设备的规格型号具有重要意义。施工技术人员在开展施工工作时要结合不同机械设备的性能以及实际施工的情况，有效地选择常规掘机或是综掘机装置。另外，施工技术人员还应该充分考虑好巷道的掘进长度，如果巷道的长度小于300米，就要选择常规型掘机装置，如果巷道长度大于300米，就要选择综掘机装置。施工人员要合理地选择坳掘进技术和施工开采设备，运用综掘机装置来取得较好的施工成效。
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3.3 选择合理的截齿
煤矿开采企业在运用煤矿掘进支护技术时要合理地选择掘进机设备截齿，并且重点判定和考察截齿的耐磨程度，如果耐磨程度较高，说明对应的截齿适用性较强。而那些耐磨程度较高的截齿运用于巷道掘进作业的时候不会出现较大的磨损现象，其使用的时长也会更加久远。通过对截齿的合理选择能够进一步保证施工的安全，还可以有效地控制施工开采成本。一些地质条件比较复杂点的地区或岩石硬度较大的地区，使用综据机装置不利于巷道掘进工作的开展，故施工工作人员可以通过爆破方法来完成相应的施工作业，避免延迟和耽误了施工周期。
4 煤矿掘进中支护技术的应用
4.1 锚杆支护技术
锚杆支护技术就是把锚杆锚入煤矿巷道围岩里，加固煤矿巷道，使锚杆支护着煤矿巷道围岩。锚杆的支护作用相对而言，既可以承担来自围岩的地压，也能够用转变围岩结构的方式优化围岩力学。再加上在巷道周围稳定的岩石带会和围岩、锚杆一起产生作用力，从而完成对煤矿巷道的支护。组合锚杆支护技术被广泛应用在大部分的煤矿巷道施工中。例如：在层状围岩中，悬吊式锚杆可以保持不稳定的岩层更加稳固。（如若围岩自身稳固欠佳，不可使用悬吊式锚杆支护。）面对岩石层结构的煤矿巷道围岩，组合梁锚杆能够使多层围岩锚固成岩石板梁，进行加固。
4.2 单体液压支柱结合铰接顶梁支护技术
铰接顶梁属于金属材质，在煤矿掘进中，支柱与支柱的间距应该控制在1.2m左右，安装在顶梁中间的柱子之间的距离控制在6cm左右。单体液压支柱与支柱的间隔在1m左右，与此同时，对其加固并把钢筋网铺在上面有利于强化固定效果。为了确保单体液压支柱的稳固和安全，需要及时定期对其日常支护工作进行监管巡视，一旦出现漏液的现象，能够及时替换液压柱，恢复巷道的承载力。在煤矿巷道掘进中，可以设置板皮，使用高强度的木棍，在穿杆过程中使用铰接支护，应多安排穿杆，确保铰接顶梁支护技术的有效开展。
4.3 混凝土永久支护技术
混凝土永久支护技术，在掘进支护技术中，可以有效实现围岩安全性和稳定性。混凝土永久支护技术需要配合高效率的施工，混凝土喷射施工装置的使用要兼顾施工距离的合理性和科学性，在进行混凝土锚杆喷射工作时，必须遵循锚杆型号。安装好临时锚杆并把混凝土薄喷在锚杆表面，然后复喷的时候按照混凝土支护施工需求进行。在施工过程中，为了使混凝土发挥功效，可以适当增加钢筋网的层数，强化施工强度。在喷射混凝土时，也要保持好喷头距离和喷射面积的合理化。
4.4 管棚支护技术
管棚支护技术也是煤矿掘进支护技术之一，能够有效的稳固围岩。管棚支护技术的使用为管棚施工创造了足够的施工环境，在当前的巷道断层上挖掘，管棚工作室就此形成。在巷道周围布置环形管棚孔洞，置于断面中，离地面不过6m，并在工作室内搭建施工平台，搭配安装运用厚壁焊接的钢管脚手架。脚手架可以根据环形孔洞搭建成长型的平面排架，控制层距在1m左右即可。在巷道掘进地面上，可以预先埋设聚氯乙烯管道，对准钻孔的位置。地下区域需要进行测量，规避孔位交叉的情况发生，影响支护质量。无论是注浆孔还是管棚孔，都要用硬质合金取心回钻工艺，距离在4m左右。
5 结束语
总之，煤矿生产是当前社会发展中较为重要的部分，煤矿掘进支护技术的应用有着很大作用。在实际煤矿开采中，需对掘进支护技术进行深入了解与研究，并不断积累经验，对技术进行优化，改善技术应用中存在的局限性，提高煤矿开采的安全。通过掘进支护技术在煤矿开采的应用，可以探索更为丰富的煤炭资源，满足社会生活与生产的需求，有着很大的发展优势。掘进支护技术的有效应用可以提高企业的竞争优势，取得更好的经济效益，促进更好的发展。
参考文献：
[1]王利东.煤矿掘进中支护技术的应用探析[J].能源与节能，2017（7）：135-136.
[2]秦渤.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用[J].能源与节能，2018（3）：185-186.
论文作者:克金奎
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第16期
论文发表时间:2020/1/2
标签：煤矿论文; 巷道论文; 技术论文; 围岩论文; 锚杆论文; 作业论文; 装置论文; 《科学与技术》2019年第16期论文;