煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术分析

包广红

摘要：在经济快速发展的背景下，煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术面临着越来越多的挑战，如地质条件复杂、围岩变形大、地应力高、瓦斯危险、粉尘污染等。这些问题不仅增加了巷道掘进和支护的难度和成本，也对煤矿生产安全构成了威胁。因此，研究煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用情况和改进方向，对于提高煤炭采矿工程的技术水平和经济效益，保障煤炭资源的可持续开发利用，具有重要意义。

关键词：煤炭采矿工程；巷道掘进；支护技术

引言

巷道是煤矿开采过程中，为满足采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等生产需求而挖掘建设的通道，其施工建设质量与采矿作业的稳定性和安全性息息相关。随着采矿工程的规模化、复杂化发展，巷道掘进与支护施工的技术难度也在不断增大。因此，为更好地保证采矿作业的安全性，施工单位有必要在明确煤矿巷道基本施工特点的基础上，对掘进与支护施工的质量影响因素、主要技术形式和施工要点进行深入探讨，以此进一步提升技术应用规范性和施工建设的质量性。

1巷道掘进和支护技术现状

巷道掘进和支护技术是当代隧道工程中不可或缺的一部分，在新时代背景下快速发展和广泛应用，为巷道掘进提供了技术支持。巷道掘进技术主要是借助液压挖掘机和掘进机，结合诸如钻爆法、手工掘进等实施巷道挖掘。液压掘进机是一类常见的设备，能够在地下掘进巷道，同时也能在掘进过程中给予巷道支撑，提高巷道结构稳定性。液压掘进机具备快速、高效的优势，能够减少对周边环境的干扰。此外，巷道掘进机能适应不同土质环境条件，在软土、砂岩以及硬石块等区域均能发挥显著功效。

2煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术分析

2.1优化施工机械配置

为提升综合机械化掘进技术的应用水平，确保巷道掘进施工得以持续、高效地进行，施工单位需要在综合考虑巷道断面特征、现场环境、施工需求等多种因素的基础上，做好施工机械设备的配置工作，合理优化机械设备的配置方案，以便为掘进施工提供有力保障。例如：在选择掘进机时，应从巷道断面倾倒、施工区域地质情况、工程实际施工标准等出发进行科学考量。若巷道断面偏大、破岩难度偏高，则优先选用大功率重型掘进机械设备，确保能够顺利完成掘进任务；反之，在可确保掘进设备工作性能满足施工需求的基础上，优先选择轻型掘进设备，因为此类机械设备不仅采购（租赁）成本较低，而且更具作业灵活性。此外，施工单位还需根据岩石硬度、岩层结构等信息，合理选择掘进机的截割头结构及运行功率，在确保机械设备作业效率的同时，降低故障几率，保证掘进施工的效率和质量。

2.2根据地质勘察情况确定掘进规划

地质勘察是煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用的基础和前提，也是保证巷道掘进规划合理和有效的重要手段。地质勘察的目的是获取煤层地质条件的详细和准确信息，为巷道掘进规划提供科学的依据和指导。在地质勘察的过程中，应根据煤矿的开采方案、资源储量、技术条件、经济条件等因素，合理确定地质勘察的目标、范围、深度、密度、精度等参数。同时选择合适的地质勘察方法和设备，制订科学的地质勘察计划和方案，组织和实施地质勘察工作[4]。在实际勘察的过程中，应通过设备对地质情况进行全面的扫描和监测，收集地质数据信息，再通过相关软件进行处理，编制地质勘察报告，为巷道掘进规划提供可靠的信息和建议。此外，地质勘察工作应能够及时反应地质变化情况，使施工人员能够及时调整规划或设置防范措施。

2.3全螺纹锚杆支护技术

全螺纹锚杆支护技术在提高掘进作业效率方面具有显著优势。全螺纹锚杆通常由高强度的材料制成，具有良好的承载能力和抗压强度。在巷道掘进中，全螺纹锚杆可以迅速安装并提供稳定的支撑，使得掘进作业能够更加高效地进行。并且，它的结构设计使得锚杆可以轻松连接与延伸，以适应不同巷道长度和形状的需求，从而减少了作业时间和劳动力成本。全螺纹锚杆支护技术在控制支护成本的优势方面也非常明显。相对于传统的支护技术，全螺纹锚杆的使用减少了紧固和二次加工的环节，因此降低了支护材料和人力成本，且由于全螺纹锚杆具有坚固性和耐用性，能够长期维护巷道的稳定性，减少维护和修复的频率，所以进一步降低了支护成本。因此对于煤矿企业来说是经济和可行的选择。

2.4永久性支护

在采矿工程巷道掘进施工技术实践应用过程中，使用永久性支护技术必不可少，该技术主要提升巷道工程结构的稳定性。在对永久性支护技术实践应用过程中，需要结合以下程序完成施工。首先，在巷道掘进施工过程中，工程师需要科学、合理地选用支护材料，比如对混凝土、岩石、锚杆和网片等材料进行合理应用，在巷道顶部、侧壁以及底部支护管控过程中，最大限度减少周边岩石坍塌;其次，在对巷道支护进行设计管控过程中，工程师应当考虑地质条件，通过应力分析、受力分析评估采矿工艺的各项指标，合理设置支护结构参数，保证永久性支护系统能够在长期负荷情况下稳定、高效运作。为了确保永久性支护工作稳定有效，应当设置监管系统，监测并分析巷道形变、位移和周边岩体变化，必要时采取加固措施，提升整体结构稳定性。在对永久性支护工程进行实践应用的过程中，应当确保支护结构正确安装，并能够保持结构稳定和可靠。在永久性支护过程中，需要借助诸如锚网支护技术、预制钢支架支护技术，在相关区域构建完整、全面的支护网结构，比如常见的锚网支护结构，结合锚索以及锚杆，可根据不同围岩差异，参照围岩松动状况，灵活选用锚杆、锚具和锚索型号。

2.5访问矿藏

在采矿工程中，科学、高效应用巷道掘进技术必不可少，可利用掘进施工作业，使矿工以及设备能够顺利进入地下区域，对矿藏区域进行评估分析。借助巷道支护技术以及巷道掘进技术，在倾斜、垂直和水平等不同层面，对矿体资源进行有效管控。在开展掘进施工作业之前，需要进行细致、深入的地质勘测，比如对矿体位置大小、形状和取向进行分析，使用探测技术，结合地球物理、地球化学等方法，细致、深入分析矿体以及邻近地层信息;之后，需要根据矿体形态以及位置参数，结合前期勘测数据，如水文条件、岩石硬度以及应力状态，选用合理的掘进方法，比如在对倾斜以及立体矿体进行开采过程中，可利用垂直井、斜井等施工掘进方案提高施工水平;而对于扁平的矿体结构，可采用水平巷道来提升开采效率。

2.6棚式支护技术

棚式支护是一种广泛使用的巷道支护技术，其具有应用便捷、成本低、稳定性良好、实用性强等诸多优势。该技术应用过程中，需要准确掌握围岩状态，了解围岩移近量及相关指标参数，然后利用数据分析、概率分析等数据处理方法，对巷道预期围岩移动量数值进行科学计算，在此基础上，结合巷道埋深、顶板岩层平均单向抗压强度、底板岩层平均单向抗压强度值等施工参数，对支护架承载力、棚距等技术参数进行合理确定，以此确保支护效果。

结语

巷道掘进与支护施工是煤矿采矿工程施工建设的关键性环节。新时期背景下，为更好地保障采矿工程建设生产的安全性和稳定性，煤矿企业及相关施工单位应该高度重视巷道掘进与支护施工环节，在明确施工影响因素的基础上，准确掌握掘进与支护的主要技术和实施要点，以此最大限度保证巷道掘进与支护施工的质量。

参考文献

[1]李泽林,余猛.采矿工程巷道掘进和支护要点[J].当代化工研究,2023(07):125-127.

[2]罗瑞鹏.煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术措施探析[J].当代化工研究,2023(03):107-109.

[3]杨铭.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究[J].内蒙古煤炭经济,2023(01):166-168.