煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

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摘要：本文首先對(duì)煤炭采礦工程中的巷道掘進(jìn)和支護(hù)工作進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述，進(jìn)而分析了做好巷道掘進(jìn)及支護(hù)工作對(duì)于煤炭采礦工程的重要性，并且針對(duì)當(dāng)前煤炭采礦工程中的巷道掘進(jìn)和支護(hù)工作的現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述，進(jìn)而提出了相應(yīng)的推動(dòng)煤礦工程內(nèi)部巷道掘進(jìn)和支護(hù)工作有效開(kāi)展的措施，并且對(duì)巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：煤炭；采礦工程；巷道掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于煤炭能源的需求量越來(lái)越大，因此，煤炭企業(yè)必須在保障安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供充足的能源支持。從煤礦的生產(chǎn)情況來(lái)看，煤炭開(kāi)采與生產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)化的流程，因此，煤炭開(kāi)采過(guò)程中，任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)對(duì)煤炭能源的開(kāi)采造成不良影響，因此，本文對(duì)煤礦開(kāi)采過(guò)程中的巷道掘進(jìn)和支護(hù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

1.煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)與支護(hù)工作概述

在煤炭開(kāi)采的采礦工程建設(shè)過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注采礦工程建設(shè)中的巷道掘進(jìn)與支護(hù)工作，本段將這一環(huán)節(jié)分為巷道掘進(jìn)和支護(hù)工作兩個(gè)部分進(jìn)行概述。巷道掘進(jìn)工作是巷道支護(hù)工作的前提，當(dāng)前的煤礦開(kāi)采過(guò)程中所采用的巷道掘進(jìn)技術(shù)大多是綜合運(yùn)用直眼掏槽和斜眼掏槽相結(jié)合的方式進(jìn)行掘進(jìn)施工作業(yè)，一般情況下，如果煤礦的巷道經(jīng)過(guò)軟巖夾層，則需要主要利用斜眼掏槽技術(shù)，如果在掘進(jìn)過(guò)程中的炮眼斷面較大，則還需要增加輔助眼。在巷道掘進(jìn)工作中，需要將相應(yīng)的掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化組合，從而使其成為一體化的流水式掘進(jìn)系統(tǒng)，并且將掘進(jìn)施工設(shè)備和煤礦回采設(shè)備進(jìn)行組合，在掘進(jìn)施工的同時(shí)提升煤礦開(kāi)采的效率。在完成巷道掘進(jìn)工作之后，需要結(jié)合煤礦周邊的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行支護(hù)工作，一般情況下，支護(hù)工作以預(yù)留煤柱為中心，同時(shí)需要保障巷道的上區(qū)段和下區(qū)段都有預(yù)留煤柱，降低回風(fēng)平巷的支撐壓力，與此同時(shí)，以預(yù)留煤柱為中心開(kāi)展巷道排水工作和通風(fēng)處理。在進(jìn)行煤礦巷道處理的過(guò)程中，必須處理好預(yù)留煤柱的助威，同時(shí)保證巷道施工的穩(wěn)定性，因此，在巷道支護(hù)工作開(kāi)始之前，首先需要根據(jù)實(shí)際的施工數(shù)據(jù)計(jì)算好預(yù)留煤柱的寬度及其相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)預(yù)留煤柱的管理。

2.煤炭采礦工程巷道掘進(jìn)要點(diǎn)分析

在開(kāi)展巷道掘進(jìn)工作的過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面，分別是所采取的巷道掘進(jìn)技術(shù)、瓦斯氣體的排放及通風(fēng)工作、巷道支護(hù)工作。在煤礦巷道掘進(jìn)工作中，一般情況下都是采取綜合機(jī)械化采掘技術(shù)，能夠?qū)Υ髷嗝孢M(jìn)行連續(xù)性采掘施工，在實(shí)際的施工過(guò)程中，煤礦企業(yè)需要根據(jù)實(shí)際的施工需要和周?chē)膸r層結(jié)構(gòu)選擇合適的巷道掘進(jìn)技術(shù)。在運(yùn)用機(jī)械化綜合采掘技術(shù)的過(guò)程中，需要配備相應(yīng)的供電系統(tǒng)及其運(yùn)輸系統(tǒng)。例如，在對(duì)大斷面進(jìn)行連續(xù)性采掘的過(guò)程中，可以利用間斷運(yùn)輸?shù)姆绞娇刂撇删蜻M(jìn)度，并且協(xié)調(diào)好施工過(guò)程中各單位的施工進(jìn)度。不論是在煤礦開(kāi)采期間還是開(kāi)采前的巷道掘進(jìn)工作，在施工過(guò)程中都需要注意煤礦礦井內(nèi)部的通風(fēng)工作，一般情況下，煤礦內(nèi)部都含有一定量的瓦斯氣體，如果不做好通風(fēng)工作，將會(huì)導(dǎo)致煤礦礦井內(nèi)部的瓦斯氣體濃度過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致煤礦工人出現(xiàn)瓦斯中毒的情況，同時(shí)，瓦斯氣體濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致礦井內(nèi)存在瓦斯爆炸的隱患，因此，在掘進(jìn)工作中，首先需要對(duì)礦井內(nèi)部的瓦斯氣體的濃度進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)需要做好相應(yīng)的通風(fēng)工作，將煤礦礦井內(nèi)部的瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩€(xiàn)以下，保障安全掘進(jìn)和安全生產(chǎn)，同時(shí)需要針對(duì)瓦斯氣體排放問(wèn)題做好相應(yīng)的緊急預(yù)案，針對(duì)瓦斯?jié)舛燃眲∩叩那闆r做好相應(yīng)的處置措施。在煤礦礦井內(nèi)部的通風(fēng)工作中，一般情況下，煤礦內(nèi)部的通風(fēng)設(shè)備都以壓入式通風(fēng)機(jī)為主，并且需要精確計(jì)算通風(fēng)機(jī)的位置及數(shù)量，并且注意風(fēng)筒位置，從而有效發(fā)揮通風(fēng)系統(tǒng)的作用，保障安全掘進(jìn)及日后的安全生產(chǎn)。完成通風(fēng)防塵工作之后，煤礦企業(yè)需要對(duì)煤礦礦井內(nèi)部的巷道進(jìn)行支護(hù)工作，在巷道施工的過(guò)程中，巷道支護(hù)工作對(duì)于整個(gè)巷道工程的建設(shè)質(zhì)量有著重要影響，因此，需要在進(jìn)行巷道支護(hù)工作的時(shí)候采取合適的巷道支護(hù)措施，首先需要了解礦井內(nèi)部的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)周?chē)氖┕きh(huán)境和地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析，在掌握相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上選擇合適的巷道支護(hù)技術(shù)。

3.巷道掘進(jìn)施工中的巷道支護(hù)技術(shù)應(yīng)用分析

在巷道掘進(jìn)施工完成后需要對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)工作，此時(shí)的巷道支護(hù)工作屬于臨時(shí)性的，主要是利用臨時(shí)性的支護(hù)設(shè)備和支護(hù)材料進(jìn)行支護(hù)操作，并且支護(hù)材料不能過(guò)于復(fù)雜，應(yīng)該易于組裝和拆卸，從而適應(yīng)臨時(shí)支護(hù)的需要。雖然臨時(shí)支護(hù)的適應(yīng)性較強(qiáng)，但是臨時(shí)支護(hù)的承受能力差，支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度低，并且由于大多數(shù)臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)都是以木材作為原材料，因此，臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)容易折斷，并且臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)的防火性能較差。因此，在巷道掘進(jìn)工作完成之后，需要開(kāi)展臨時(shí)性的支護(hù)工作，在完成階段性的掘進(jìn)工作之后，需要將這階段的臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)更換為永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)，在選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)的時(shí)候，一定要測(cè)量好支護(hù)結(jié)構(gòu)所需要承受的承重量，與此同時(shí)，需要在確保安全性的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)措施降低支護(hù)結(jié)構(gòu)的成本。一般情況下，永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)背板通常采用混凝土作為施工原料，同時(shí)需要做好對(duì)支護(hù)施工的檢查工作，加強(qiáng)檢查力度，嚴(yán)格把控相應(yīng)指標(biāo)，落實(shí)具體的施工細(xì)節(jié)。在進(jìn)行永久性支護(hù)工作的同時(shí)，可以利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)支護(hù)工程的施工范圍和施工細(xì)節(jié)進(jìn)行有效控制，在具體的支護(hù)施工操作中，需要引入現(xiàn)代化的施工技術(shù)，并且在保障煤礦能夠順利開(kāi)采的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)掘進(jìn)工作及支護(hù)施工的管理控制，同時(shí)可以選擇全天候監(jiān)控的方式確保工程施工順利開(kāi)展。

4.煤礦開(kāi)采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)及技術(shù)選擇分析

(1)煤礦開(kāi)采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵分析當(dāng)前的煤礦開(kāi)采工藝主要分為綜采和炮采，炮采技術(shù)主要應(yīng)用于長(zhǎng)壁工作面的煤礦開(kāi)采中，并且炮采的工藝難度較低，炮采的工藝步驟較為簡(jiǎn)單明確，主要包括掘進(jìn)、支護(hù)、破煤、裝煤、運(yùn)煤等步驟，但是炮采方式的安全系數(shù)較低，并且容易引起煤礦事故，因此，在當(dāng)前煤礦開(kāi)采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，大多數(shù)煤礦企業(yè)選擇綜采工藝。綜采工藝主要指的是利用綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行煤礦的掘進(jìn)和支護(hù)施工，綜采包括爆破、裝運(yùn)、支護(hù)等工序，并且由于實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化操作，因此其安全程度較高，并且成本較低。此外，在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下，不能犯經(jīng)驗(yàn)主義錯(cuò)誤，必須按照實(shí)際的開(kāi)采要求和施工條件選擇合適的施工方案及其施工技術(shù)。(2)掘進(jìn)及支護(hù)技術(shù)的選擇分析煤礦掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程覆蓋了從煤礦開(kāi)采到煤礦荒廢的整個(gè)生命周期，但是部分煤礦企業(yè)并不重視煤礦開(kāi)采過(guò)程中的掘進(jìn)技術(shù)，并且由于掘進(jìn)技術(shù)日趨多樣化，許多煤礦企業(yè)在選擇掘進(jìn)技術(shù)的過(guò)程中出現(xiàn)了難以選擇的問(wèn)題，部分企業(yè)盲目選擇應(yīng)用范圍最廣的掘進(jìn)技術(shù)，而沒(méi)有根據(jù)具體的掘進(jìn)施工要求選擇，導(dǎo)致掘進(jìn)技術(shù)的施工效果達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，因此，在選擇掘進(jìn)技術(shù)的過(guò)程中，煤礦企業(yè)有必要對(duì)巷道及煤礦周?chē)牡刭|(zhì)構(gòu)造及巖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的勘測(cè)活動(dòng)，并且結(jié)合巷道斷面的圍巖承載能力，采取合適的掘進(jìn)技術(shù)。一般情況下，煤礦企業(yè)常用的支護(hù)方法包括直接破頂法、后退臥底法及臨時(shí)支護(hù)、U型鋼支護(hù)，在實(shí)際的支護(hù)工作中，面對(duì)圍巖破碎情況，大多數(shù)煤礦企業(yè)都選擇U型鋼支護(hù)技術(shù)，從而提高巷道支護(hù)和圍巖的穩(wěn)定性。

5.小結(jié)

隨著社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于煤礦能源的需求越來(lái)越大，因此，在此背景下，煤礦企業(yè)需要保證自身的安全生產(chǎn)，因此，需要重視煤礦開(kāi)采、生產(chǎn)過(guò)程中的巷道掘進(jìn)和支護(hù)工作，同時(shí)選擇合適的掘進(jìn)技術(shù)和支護(hù)技術(shù)，從而提高煤礦巷道掘進(jìn)效率和支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，以此推動(dòng)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。

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作者：朱曉東 單位：山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)左云韓家洼煤業(yè)