王涛斌
潞安环能股份有限公司五阳煤矿 山西省长治市 046200
摘要：文章对目前在煤矿开采作业中比较常用的巷道掘进施工技术以及支护技术进行简单介绍，分析目前煤矿巷道掘进施工与支护技术应用中存在的问题，并提出了对煤矿巷道掘进施工方法以及支护技术的优化策略，以供参考。
关键词：煤矿巷道掘进施工；支护技术；问题；优化
1引言
近年来虽然我国一直在进行能源结构调整，但是煤炭仍然在我国的能源结构中占有主导地位，是我国主要的能源形式。但是随着煤炭资源开发的深入，煤矿开采深度和难度不断增加，导致煤矿安全风险随之增加。而且煤矿巷道掘进施工是一项专业性较强且风险性较大的工作，不仅需要多人进行相互配合，而且需要根据施工区域内的地质条件和地形地貌等特点采取相应的支护技术来确保掘进施工作业的安全型和可靠性，且需要对掘进施工作业的位置、速度、所采用的机械设备等进行合理选取和参数控制，针对掘进施工和支护作业中存在的问题，采取有效的措施进行优化。
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2煤矿巷道掘进施工与支护技术分析
2.1煤矿巷道掘进施工方法
在我国目前的煤矿巷道掘进施工中主要采用的施工方式有综合机械化掘进和掘锚一体化掘进两种方式，前者是一个综合的完整的掘进系统，主要有钻孔设备、掘进设备、传输设备、通风设备以及相应的电气设备组成，而后者则是在锚杆支护技术的基础上，将巷道掘进技术与之融合而形成的掘进施工技术，具有较高的掘进施工效率。以目前在煤矿巷道掘进中比较常用的钻眼爆破法为例，在对其炮眼深度进行确定时，需要根据施工团队的整体施工组织和施工水平以及所采用的施工技术进行确定，还要根据对作业区域内地质条件以及煤层实际强度的勘查来确定炮眼与炮眼之间的距离，在施工人员进行炮眼布置工作时，不仅需要按照一定的原则进行布置，而且需要选择合适的掏槽方式。在施工中通常采用单向掏槽的方式进行操作，而如果炮眼的深度较深则需要采用复合式的掏槽方式，此外，在煤矿巷道作业中软媒夹层的情况比较常见，此时需要在软媒中布置3个左右的掏槽眼，且要保证掏槽眼的倾斜角度在60°～90°的范围内，且对于断面较为狭小的炮眼，则通常不需要进行辅助炮眼的设置。
2.2煤矿巷道支护技术
在煤矿巷道掘进施工中所采用的支护技术根据其对围岩的作用方向不同而分为以下几种支护形式，一是采用支架等形式起到最围岩外层进行支护的形式；二是采用锚杆支护等方式对围岩外层和围岩内部结构都起到支护作用的形式；三是采用注浆加固方式对围岩的力学性质进行改变，起到对其围岩强度进行加强作用的支护形式；四是采用应力控制技术对围岩的应力状态进行改变，起到对煤矿巷道内应力下降区域进行强化作用的支护形式。在目前的煤矿巷道掘进施工中比较常用的支护形式为锚喷支护形式，不仅可以采用锚杆对围岩内部结构起到强化和支护作用，提高围岩的承载能力，而且在巷道掘进完成后及时对巷道周边围岩进行混凝土喷射，起到封闭和紧贴式支护的作用，降低地下水以及其他因素对围岩的影响。
3煤矿巷道掘进施工与支护技术存在的问题
3.1施工工艺问题
在煤矿巷道掘进施工中最常用的施工方法就是钻眼爆破法，即钻爆法，而且在掘进施工中采用锚喷支护的形式对煤矿巷道顶板进行支护，但是在使用钻爆法进行掘进施工时，容易出现技术人员在对炮眼的位置、数量以及炮眼之间的距离进行计算和确定时不够合理，以及在施工过程中存在施工人员对炮眼中的药量装放不合理的问题，这不仅会影响爆破效果以及掘进施工速度，而且会将锚喷支护的效果，尤其是在巷道较为密集的区域，容易对岩体应力造成破坏，不仅增大了顶板支护的难度，而且容易导致出现安全问题，影响施工人员的作业安全和质量。
3.2地质构造的问题
在煤矿巷道掘进施工和支护技术选择时，需要根据施工区域内的地质构造、地形地貌、围岩硬度、节理发育、煤矿层理等因素进行确定，而且也容易受到这些因素的影响，在地质构造较为复杂的区域不仅会影响掘进施工速度和质量，还会增加支护难度，造成掘进施工和支护的稳定性较差的问他你，甚至会导致煤矿巷道坍塌以及垮落等问题的发生。
3.3安全防护的问题
正是由于煤矿巷道中的围岩结构较为复杂，且通常具有较差的稳定性和可靠性，所以增加了煤矿巷道掘进施工和支护的难度，容易在掘进施工中出现巷道位移、变形以及巷道损坏等问题，尤其是在软媒区域中，如果防护措施准备不够充分，不仅会增加返修次数，影响施工效率和速度，而且当围岩岩体遇水并产生较大的挤压力之后会容易出现膨胀变形的问题，容易对支护结构造成破坏，从而威胁施工人员的安全。此外，由于煤矿掘进施工中受到地质构造以及水文条件的影响还容易出现煤块掉落的问题，以及随着煤矿岩层层理和节理发育的问题而导致出现片帮煤的现象，从而导致出现顶板张凯、裂缝、甚至是冒顶事故，如果不采取有效的防护措施会导致出现巨大的经济损失和人员伤亡事故。
4煤矿巷道掘进施工与支护优化策略
4.1对钻眼爆破工艺的优化
对于钻爆法的优化主要是对其作业工序流程进行优化，且通过对点眼器的应用来解决点眼时间过长以及点眼准确率较低的技术问题，且为了提高钻眼质量，需要根据巷道围岩的实际情况对钻眼间距以及最小抵抗线进行合理选定，最后还要对装药量进行优化和控制，可以采用小直径药卷来对装药量进行控制。此外，还要推广中深孔爆破法的应用，以提高循环进尺与炮眼的利用率。
4.2对煤矿巷道支护技术的优化
采用煤巷锚网梯、锚索支护工艺，有效缩短了巷道支护工序的时间。在施工设备上还引进了大功率高效的锚杆钻机，在降低劳动强度的同时还提高了施工效率，缩短了施工周期。支护材料的选取，应结合巷道的压力情况合理选择。在高应力区域内采用高强度锚杆，一般应力区域内选用玻璃锚杆或快硬水泥锚杆;当遇到托顶煤巷和煤巷顶板较差的情况下，可采用锚索与钢筋梯配合支护，即可起到稳定支护。
5结语
目前在煤矿开采作业中采用的巷道掘进施工方法为钻眼爆破法，且通常采用锚喷支护的方式与掘进施工进行配合，确保施工质量和安全。但是在目前的掘进施工和支护作业中存在施工工艺不合理、地质构造较为复杂、安全防护不足等问题，需要针对这些问题对钻眼爆破工艺以及煤矿巷道支护技术进行优化，提高煤矿巷道掘进施工质量和效率，确保掘进施工过程中的安全支护。
参考文献：
[1] 曹旭. 论述煤矿巷道掘进施工及支护技术分析[J]. 科技资讯, 2016, 14(24):158-159.
[2] 师培俊. 煤矿巷道掘进施工与支护技术研究[J]. 能源与节能, 2015(9):65-66.
论文作者:王涛斌
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/15
标签：巷道论文; 煤矿论文; 围岩论文; 炮眼论文; 作业论文; 技术论文; 形式论文; 《防护工程》2018年第13期论文;