煤矿开采技术与掘进支护技术探究展

贾俊钢

摘要：要想确保煤矿开采作业能够顺利进行，应以更为先进的开采技术为重要基准。然而，部分企业在进行煤矿开采作业时，过于重视煤矿开采进度，并没有重点保护开采人员的生命安全。相较于其他作业，煤矿作业极其特殊，再加上作业环境较为狭窄，在工作过程中极易出现坍塌等各种状况，致使工作人员的生命安全受到严重威胁。要想充分解决这种状况，需要企业根据现场情况，运用更加科学合理的开采以及支护技术，从而保证煤矿开采作业可以正常进行。

关键词：煤矿开采技术；掘进支护技术；应用现状

一、引言

现如今，开采技术以及开采设备作为影响煤矿开采效率的重要因素，需要煤炭行业跟进时代发展的脚步，积极学习开采效率更高的开采技术，运用更加先进的开采设备，从多方面、多角度进一步提升煤矿开采作业的整体效率。近些年来，传统形式的开采技术已然无法满足广大人民群众对于煤矿日益增长的需求。要想充分满足广大人民群众对于煤矿的各种需求，应敢于打破传统开采技术的约束，优化原本的开采方式，积极学习国际先进的煤矿开采技术，引进各种新型开采设备，提高煤产品的整体质量。

二、煤矿开采技术

（一）保水开采

在煤矿开采技术中，保水开采是在地面上实施注浆工艺，确保煤矿在开采过程中有效避免对地下水的影响。工作人员在煤层开发活动中，在上覆岩层进行监测管理活动时，很容易导致结构破损，进而使地下水环境遭到破坏[1]。在煤矿开采过程中，如果质量相对较差，会出现漏斗现象，此时可以运用保水开采工艺，在确保地下水位恢复正常情况下，对覆岩层相对薄弱的位置再次实施压实，这可以在一定程度上有效闭合覆岩层中的裂缝，进而建设相对完善且高质量的隔水区域。

（二）综采技术

在煤矿开发工作中，综采技术是相对重要的技术之一。工作人员采用机械设备即综合机械化开采。运用此技术，可以在一定程度上有效降低煤矿开发难度，使煤矿开发更快速，工作活动愈发简单，使得煤矿开发率得以提升。因此，综采煤矿开发技术应用过程中，已经得到认可。另外，综采技术在应用中，需要结合大量的机械设备。同时，综采技术已经逐渐多功能、简约化。煤矿应用综采技术，应明确对于地质环境条件的要求，使得综采技术可以在一个安全性较高的空间作用可以发挥，提高收益。由于综采技术需要的机械设备相对较多，在一定程度上可以降低体力劳动成本，但是企业应意识到此技术在前期应用过程中需要投入较多成本。虽然综采技术具备较高的工作效率，但难免存在一些风险。例如，在坚硬顶板或相对稳定的煤层，才可以运用综采技术，原因是工作人员应用综采技术时使用的机械设备体积、重量较大，很容易对薄弱的矿区顶板造成损伤，引发崩塌等危险。其次，在煤矿采掘过程中，利用大量机械设备无法实现同时进行，主要原因是内部空间较为狭窄，因此，煤矿为了实现综采技术的高效应用，尽可能通过小型、智能化的机械设备，提高采矿质量。

（三）普采技术

相比煤炭综合机械化采掘工艺，普采技术只需通过简单的设备进行开采，且投资成本不高，具有良好的适应能力，适合各种地质的煤矿开采。普采技术在小型矿井建设中的应用比较普遍，尚未对开发成本进行估算，所以运用普采技术进行开采具有可行性。在使用该技术的过程中，安全开采十分关键。近年来，普采技术频繁导致生产问题，造成恶劣影响[2]。

（四）炮采技术

炮采技术也是矿井开采过程中的常用技术之一，炮采技术也称为炮掘技术，关键是在矿井巷道内进行爆破。炮采技术分为开挖爆破、装矸和运矸三个部分。在煤炭开采过程中应用炮采技术的时间相当漫长，使用该技术时，需要辅助运用耙装机及挖石机等。炮采技术的优点是开发成本相对低廉、实用性较强。此外，工作人员应用炮采技术可以积累工作经验，提高采矿效率。采矿人员为了使得煤矿炮采技术可以拥有较高质量，应全方位分析以及探讨，按照比例合理增加炮眼布置数量，原因是较多的炮眼数量可以在较多时间内实现相对较强的爆破效果，而且可以使得煤层顶板和支柱有效规避爆破影响。

三、煤矿掘进支护技术

（一）锚杆支护

锚杆支护主要指在煤矿开发的过程中，运用加固工艺时，将锚杆埋入围岩，以此引领表面作用力，逐渐向内部发动，增强围岩的抗压能力。锚杆在此过程中既实现对围岩外部的限制功能，又使得围岩内部可以形成完善的支护机制，内外兼备加强围岩的承载能力。因此，工作人员在利用锚杆进行掘进支护时，应充分利用其功能，从煤矿地质空间及力学理论出发，经过细致地探索与研究，才可以进行锚杆具体设计，为支护施工奠定基础。另外，锚杆支护主要利用矩形断面，工作人员在施工活动中，应及时观察锚杆受力情况，以锚杆的承受程度，评判其结构的承载程度。工作人员还应对煤矿顶板岩性、水断层等多个影响因素进行充分考量。

（二）工字或U型钢棚支护技术

在矿井巷道岩石稳定性较差或巷道顶部的压强过大时，巷道开始发生变形，此时可以使用工字钢棚支撑或U型钢棚支撑方法，增强矿井巷道的稳定性，保证生命安全。此外，工字钢棚支撑和U型钢棚支撑的检查、维护都非常方便，一旦出现支护问题，可以及时进行检查与维护，防止因保护工作不到位对掘进支护效率造成影响。

（三）光爆锚喷支护技术

与其他支护技术进行比较，光爆喷锚网支护技术，其拥有适合推广范畴、经济特点、工作强度相对较低、效率高以及安全性强等各种优势，在通过长时间不断发展下，已逐步生成较为健全的系统化光爆锚喷支付技术体系，同时相对广泛使用到巷道支护作业中。采用光爆锚喷支护技术进行煤矿巷道支付工作，需要保证参数设计科学性及正确性，其中需要涉及最小抵抗线、炸药及装药结构、炮孔间距以及不偶合系数等诸多因素，借此对巷道安全性起到促进及推动作用。使用此技术在矿井下方围岩四周范围内生成加固拱，进而对深部薄弱部分实现抗剪能力充分提升，促使岩性保持稳定性，以防发生变形或松动现象出现[3]。

（四）喷射混凝土支护技术

超高强度喷射混凝土支护技术实现的支护效果极其显著，其可保证煤矿巷道整体安全性及稳定性，同时此项技术还包含干式、湿式和水泥裹沙式等多项喷射混凝土技术，其中经常应用到的是前者。借助采用机械方法及人工模式，达成水泥、混凝土和速凝剂多样化搅和方式，随后将混凝土料运送到干式喷射混凝土喷砂机的喷射口中，按照科学、恰当的比例在其中融入相应容量的水，可使其喷射到煤矿井的围岩墙中，生成支护体借助水泥包裹沙粒，同时采用压缩空气或泵送等模式，朝喷射口运输混合料，进而喷射到巷道围岩墙中，其形成的高强度喷射混凝土支护体，可对巷道安全性及稳定性起到保护作用。

五、结语

在煤炭开发利用的过程中，必须根据实际选择合适可行的技术，提高效益。同时，要注重支护技术，科学合理地使用，提高矿井巷道的稳定性。

参考文献

[1]张军．试析煤矿开采技术与掘进支护技术［J］．中国设备工程，2022(23):230－232．

[2]王振伟．复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术的应用［J］．能源与节能，2022(10):191－192+195．

[3]王彦林．煤矿开采技术与掘进支护技术研究［J］．矿业装备，2022(05):36－37．