摘要：随着社会经济的高速发展，煤矿开采成为衡量国家发展水平的重要标志，而合理的开采技术才能提高煤矿的开采效率，因此如何选择适合的开采方式和支护方式，是煤炭企业发展的重要保障，也是提高企业经济效益的重要基础。本文探讨了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；应用
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，在实际施工过程中必须做好巷道的掘进及支撑保护工作，安全的巷道不仅可以实现煤炭的及时运输，更关乎技术工作人员及煤矿工人的生命安全，因此，必须对巷道掘进及支护技术进行深入研究，实现安全生产。
1 煤矿巷道掘进技术和支护技术分析
1.1 掘进施工
当前煤矿使用的是直眼掏槽与斜眼掏槽组合的方式，如果煤矿巷道掘进期间存在软岩夹层，工作人员必须处理好掏槽，并且将其控制于45°~90°间，如果炮眼断面相对较大，就需要增加辅助眼，让煤矿巷道质量更加标准规范。在煤矿巷道掘进期间，使用的是EBZ135 佳木斯牌的掘进机，它具有效率高、运行安全等特征，广泛用于破煤与装煤施工中，该煤矿使用掘进机和机械设备，生成了流水性掘进施工框架，从而最大程度的提高煤矿生产效率与巷道掘进施工进程。除此之外，煤矿还应用了采煤机，利用横轴切割等形式，连续采煤，以此拓展煤矿巷道宽度。目前，采煤机的应用范围非常广，它整合了掘进工序和煤矿回采，有着明显的施工优势，并且资金投入小、采煤效率高，能有效节省掘进施工时间与成本，改善生产效率。
1.2 支护技术
煤矿巷道掘进中，必须结合周边环境，拟定有效的顶板支护方案。其中，预留煤柱作为核心巷道支护形式，下区段始终处在回风状态，上区段处在运输状态，巷道上区段与下区段都必须拥有预留煤柱，以此降低回风平巷周边的支撑压力，该预留煤柱具有操作简便的优势，方便巷道排水与通风，但支护耗费较大，如果巷道底端受煤矿支撑挤压，势必会影响巷道稳定性与安全性，在巷道煤层靠近的地带，为了确保整个掘进施工稳定性与安全性，要尽量减小煤层冲击带来的不利影响，控制好预留煤柱宽度，落实煤柱管理要求。矿用支护型钢更多的是通过工字钢与U 型钢支护，该支护型钢用于半圆拱形、圆形、椭圆形巷道断面。在实践工作中，矿用支护具有良好的抗剪性、抗压性与抗拉性，因为煤矿巷道施工环境非常恶劣，所以对支护型钢有很多要求。另外，煤矿巷道支架还承担着纵向与横向荷载，抗弯截面模量直接对支护型断面带来影响，根据煤矿巷道支架负荷情况，科学配置抗弯截面模量，结合煤矿巷道滑移平稳度与接触面面积，选用几何形支护型钢，这样才能让其处在最好的受力状态下。
2 煤矿开采掘进支护技术的关键
2.1 煤矿开采方式
煤矿开采，主要的开采方式是综采和炮采；炮采主要是在长壁工作面中执行，主要过程是破煤、装煤、运煤和支护技术，炮采工作面设备安装简单，钻研技术采用煤电钻，在各种复杂的环境下都可以使用，但炮采工作对顶板的管理不是非常完善，顶板事故多大，安全系数较低，因此在采取炮采时要注意爆破落煤要增加炮眼的个数，采用机械装煤可以加强施工人员的强度，炮眼的封堵使用水泡泥，防止出现打筒的现象，加强对作业人员操作流程的培训，保障作业安全。
2.2 综合开采方式
综采工艺是煤矿综合机械化开采主要技术，即爆破、装运、支护等工序均已实现机械化，被广泛地应用于煤矿中，综采工作面投入大、无法保障煤质的装备和回撤，因此在综采作业时要考虑煤层倾角的大小，收尾的作业技术和构造问题。
2.3 复杂地质环境下开采方式
处于复杂地质条件下的煤矿巷道开采的关键是合理地分析该区域的实际地质情况，特别是对地下的复杂多变的地质条件，合理的布置巷道，在巷道开采时要注意不稳定的围岩现象，该技术的关键是为了保障周围的围岩不受破坏，保障安全生产。掘进支护技术面对复杂的地质条件，可以科学地运用掘进和支护技术，将围岩和支护体组成一个整体，扩大使用范围。
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3 煤矿开采技术和掘进支护技术的选择
3.1 掘进技术的选择
煤矿掘进技术是煤矿开采到结束的整个过程，大多数企业对开采过程中的掘进技术重视度不够，尽管掘进技术多样，但合理利用掘进技术才是提高效率的关键。目前我国煤矿常用的支护技术有金属支护、喷浆支护、锚杆锚网支护和液压支护技术等。掘进支护技术的选择要根据煤矿井下作业的实际情况进行，在选择合理的支护技术时要区分综掘机的使用范围，结合巷道断面的围岩承载情况，完善煤矿掘进的管理过程，提高开采效率。
3.2 支护技术的选择
随着开采技术的发展，常见的支护技术有直接破顶法、后退卧底法、临时支护法等支护技术，在做临时支护工作时如果断层的落差较大，就容易发生围岩破碎情况，最佳的支护方法就是U 型钢支护技术，将U 型刚和锚杆支护有机结合，提高巷道的稳定和围岩的坚固性。
4 煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用
4.1针对软岩回采的巷道支护问题
为了解决软岩回采的巷道支护问题，首先需要对支护网进行有效强化，尤其是针对其中的薄弱部位实施加强操作，从而有效提高巷道周围岩体的支撑能力。如果施工地区地形地质条件相对复杂，可以结合实际需要进行多次支护强化操作。另一方面还要加强支护网柔性，这样就可以在巷道周围岩体发生变形时有效释放岩体压力，提高施工的安全性。
4.2采用对应的锚杆支护体系
在实际施工过程中为了进一步发挥支护作用，可以针对巷道掘进的需要采用对应的锚杆支护体系，这样就可以释放各种压力，保证巷道内部的稳定性与完整性。需要注意的是要严格控制支护材料的质量和性能，保证锚杆支护体系使用对应的零件，一般采用锚杆支护体系需要使用的专业螺母等材料，这样有助于大幅提升支护体系的整体抗压能力。
4.3实施动态监测系统
煤炭采矿工程实施巷道掘进及支护技术的过程中，需要根据具体情况实施动态监测系统，从而全面及时掌握支护技术在工程应用中的实际效果，同时及时的监控还有助于掌握支护技术中存在的问题及缺陷。在此基础上可以通过现代化的检查方法对问题部位进行准确定位，进而采取对应的改进措施，这样一来就可以实现对巷道支护技术的实时控制和掌握，最终有助于提高巷道掘进及支护技术在实际应用中的安全性和有效性。
5 煤矿巷道掘进技术应用注意事项
在采矿工程施工过程中，进行破煤、装煤作业时，要将煤炭转运至指定的运输设备之上。具体来说，在这一过程中要使用煤矿巷道掘进机。该机器具备安全高效的使用功能，通过在具体掘进施工过程中采用掘进机器施工，同时，配置相应的运输设备，形成科学高效的流水作业模式，不断提升生产效率，提升煤矿巷道施工掘进的进度。
巷道掘进是一项系统而又庞大的施工项目，需要进行科学规划与组织，以保证巷道最大程度上的安全，在巷道空间从岩层中剥离出来后，要及时进行煤炭巷道支护操作。在全球煤炭行业范围内，锚杆支护技术已经成为提升煤炭开采产量的关键性因素，巷道掘进技术的良好应用与开展将为后续的支护技术奠定良好基础。
总之，采矿工程关系到社会生活的能源供给，在实际过程中会面临各种不同的地形地质条件，因此需要根据实地情况选择对应的方法和技术，从而有效开展煤炭采矿工作。
参考文献
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[4] 刘云强,龙攀攀.浅析煤矿巷道掘进的影响因素及对策[J]. 环球人文地理. 2017(07).
论文作者:姚广华
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年4月上
论文发表时间:2018/10/8
标签：巷道论文; 煤矿论文; 技术论文; 煤炭论文; 围岩论文; 采矿工程论文; 作业论文; 《新材料·新装饰》2018年4月上论文;