浅析煤矿开采技术与掘进支护技术

刘邦

摘要：随着社会经济的快速发展，煤炭资源已经成为中国能源结构中最重要的一部分，同时又是中国燃料构成中的主要部分。煤炭资源的需求量日益增加，因此对其开采水平有了进一步的要求。在实际开采过程中，井下地质环境和开采条件复杂多样，为了确保煤矿企业生产效率，提升煤矿生产安全性，在掘进过程中需要采取科学合理的掘进支护作业技术来确保煤矿巷道的安全和稳定。掘进过程中支护环节极其重要，但是从目前掘进支护技术的发展和应用来看，各种支护问题仍旧普遍存在，影响掘进支护效果。因此，解决煤矿掘进支护现存问题、攻克支护施工各项技术难点，对保障施工安全、优化施工技术而言意义重大。

关键词：煤矿开采技术；掘进支护技术；现状

引言

众所周知，我国９０％的煤矿开采为井工煤矿开采，煤矿工程的特点是工作时间长、任务重、环境差。采煤前要做好巷道的掘进工作，以保证采煤、收运作业的顺利进行。但地下环境复杂，影响因素较多，如地质硬度、构造、水文地质、开采深度等，加之煤矿工程的条件艰苦，很容易发生事故，如在巷道进行掘进的过程中，容易出现冒顶、片帮、透水等事故。这些隐患给煤矿工人和煤矿带来了巨大的风险。因此，对于煤矿井下工程，一定要高度重视巷道的掘进和支护，加强支护的质量和安全管理，从而确保围岩的稳定性，使掘进工作能够顺利进行。

1煤矿掘进支护作业面临的主要问题

1.1机械化程度低

中小型煤矿多以效益优先，在采掘设备采购方面多以二手设备为主，且整体机械化程度较低，在部分工序以及作业阶段仍以传统人工来为主，因而在支护以及采掘作业效率方面与机械化设备相差较大。可以说，中小型煤矿机械化率低是影响煤矿作业支护的主要原因之一。例如，在中小型煤矿中，常见的作业开采设备主要有悬臂式掘进机等，但此类设备的机械化程度较低，在作业效率较差，缺少维护时可能导致各种安全事故。在此类设备在运转过程中，要求操作人员在进行空顶作业时采用钻机和杠杆，由于作业流程较为复杂，较易出现人为失误，进而延误整体作业周期，同时对采掘作业人员的生命安全造成威胁。

1.2矿井巷道存在安全隐患

矿山的巷道施工存在诸多隐患，尤其是近年来大力推广的岩巷向煤巷的改造。岩巷改煤巷虽然提高了开采机械化水平，提升了断面的安全系数，但支护技术的难度加大，支护材料的成本上升，部分企业考虑经济效益，使用质量中等的锚杆、锚索等支护材料，给后期的巷道维护和采煤留下了安全风险隐患。此外，煤巷松软、支护强度低等特点，导致了巷道顶、底、帮的变形量大，从而导致掘进支护技术的应用受限，巷道的维护量大，影响开采进程。

1.3煤矿掘进支护技术不够完善

掘进支护技术是影响煤矿安全开采的关键技术之一。在掘进过程中，需要做好煤矿现场调查，选择最适合的支护方式。在煤矿开采过程中，部分企业为了降低生产成本，在掘进支护技术方面投入的资金太少，可能会造成施工无法顺利进行，煤矿出现下沉或坍塌的现象。在支护过程中，选择单一的支护方式无法满足不同的施工条件，支护技术不合理也会影响煤矿的经济效益。掘进支护技术的计划方案可能存在一定的盲目性，在设计过程中没有根据巷道受压情况、顶板围岩具体情况进行设计，而且没有对断层碎裂地带采取合理的支护方案，从而致使存在安全隐患，增大了后续顶板维护工作的难度。

2煤矿掘进支护问题的应对措施

2.1更新煤矿掘进支护设备

更新煤矿掘进支护设备是十分必要的，可以更好地满足作业环境的要求。企业需要加大资金投入以提升支护设备，确保满足开采工作的设备要求，降低煤矿生产安全事故概率，提高工作效率。根据实际情况选择不同的设备类型和型号，可以多种设备协同运行，避免由单一支护技术导致现场施工存在安全隐患。支护设备长时间运行容易出现问题或故障，因此需要定期检查并维修。设备老化现象严重，会导致设备无法正常运行，煤矿企业需要及时更换老旧设备，提高掘进支护效率，使企业发展更具有潜力和前景。

2.2不断提升机械化程度

在实际作业过程中，煤矿掘进支护需借助大量机械设备完成作业，因此提高机械化设备普及程度意义重大。针对中小型煤矿机械化率过低问题，相关部门应做好周期性检查工作，要求相关煤炭企业强制落实机械化采掘以及支护设备的引进问题。此外，还需开展如下工作：研发部门应重视低成本掘进支护设备的研发，不断提高设备的性价比，降低中小煤炭企业的设备采购压力。做好市场需求研究，结合实际采掘作业需求进行设备的研发与生产工作，提升机械化采掘支护设备的普及率、提高井下采掘支护作业的安全性和可靠性，进而提高煤矿开采的整体作业效率。引入设备的自动化监控系统，通过对设备的智能化监管为掘进支护作业提供实时数据信息，为采掘作业调整提供第一手数据。

2.3前探梁的科学合理应用

煤矿中经常选用前探梁作为临时支架。传统的含铅涂料具备很大的不稳定性，如果不注意探测梁的连接，在实际施工中就达不到良好的加固效果。工作环节出现的失误也会造成前探梁的固定达不到预期要求。为了有效借助前探梁，需要选用直径３英寸、长４ｍ的钢管，并使用前探梁的卡子将前探梁吊起来。前探梁能够固定在前梁帽上，用钢销固定牢固。每个前探梁应选用两个前探梁帽，同时需要把夹子的钩子在顶梁上进行固定，避免发生脱落。综采机进行循环后，需要把前探梁的夹子在顶锚杆上进行固定，在顶梁上安装挂钩，然后需要对顶网和顶梁进行安装，使前探梁能够向前进行移动，固定顶网和顶梁，用带钩的夹子固定前探梁，用钢销调整前探梁的角度，从而让前探梁的前部可以在顶网和顶梁上进行安装，然后依据相应的规定及时进行联网，并对锚杆进行安装。然后完成循环的挖掘，还会向前移动一次。为保证前探梁的顺利应用，需要清除巷道内的所有障碍物，为前探梁的平稳运动提供条件。

2.4不断提升开采人员的专业素养

煤矿掘进支护工作需依靠人工进行辅助操作，可以说施工人员的综合素质直接关系到掘进支护工作的品质与效益，因此必须重视相关岗位员工的专业培训工作。在培训过程中，管理人员应重视基层设计人员的全局意识，综合掘进支护设计方案的各项因素进行综合考虑，避免在任何环节出现偏差，如此一来方可确保支护方案发挥其应有效能。此外，相关人员必须在施工中严格遵守相应的技术规程和标准，以此来减少施工作业过程中由于人为失误引起的安全问题，提升操作人员解决问题的能力，从源头控制支护作业中的各类安全性隐患和风险。

结语

煤矿的掘进支护是进行煤矿开采的重要工序。通过提升掘进支护技术的质量，能够保障顶板支护的安全稳定，充分发挥支护的保护作用。这不仅关系到采掘的效率和效益，也为煤矿给予安全保障。但是，现阶段煤矿掘进支护容易出现非常多的问题，受地质构造、巷道形态、断面效果的影响，安全事故频发，对煤炭工业的可持续发展造成不利的影响。为此，需要对掘进支护问题进行详细了解，对支护工作经验进行综合分析以及总结，提出更加科学的解决方案。

参考文献

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