煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

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摘要：國家經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展需要使用到大量的能源資源，包括人力資源與物力資源，目前我國的經(jīng)濟(jì)正在快速發(fā)展階段，因此對能源的需求量也在隨之增加，而煤炭作為重要資源，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的主要能源之一。隨著開采力度的加劇，我國范圍內(nèi)埋藏在淺層地表的煤炭資源已開發(fā)殆盡，為了滿足生產(chǎn)和發(fā)展的需要，只能繼續(xù)開采埋藏得更深的地質(zhì)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的煤礦，開采難度的加大。為了保證煤礦開采的安全性，就需要做好礦井內(nèi)部的巷道支護(hù)工作，基于此，本文通過分析目前存在于采礦過程中巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的問題，并提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦工程；巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)；應(yīng)用分析

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是各種技術(shù)的應(yīng)用給人類帶來了巨大的便利，這種便利也適用于礦業(yè)領(lǐng)域。煤礦公路是開采過程中重要的開采運(yùn)輸渠道，同時(shí)也是確保煤礦開采安全和效率的關(guān)鍵。

1.煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的作用

采礦工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，需要運(yùn)用多種工序挖掘煤礦、開采煤炭，同時(shí)采礦都需要在地下作業(yè)，極易受到外界因素的影響，例如地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、不通風(fēng)等。煤礦的開采中巷道的挖掘是非常重要的，煤礦中的巷道是人員通過、煤礦運(yùn)輸?shù)闹饕?，直接關(guān)系著整個(gè)礦區(qū)的安全性與穩(wěn)定性。當(dāng)前階段我國大部分煤礦都采用比較常用的煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)，包括多巷道掘進(jìn)、綜合性機(jī)械化掘進(jìn)等，每個(gè)煤礦的具體情況不同，需要根據(jù)實(shí)際的施工情況采取適用的掘進(jìn)方法與技術(shù)。對于施工來說，需要放在首位關(guān)注的就是安全問題，無論是煤炭開采企業(yè)、施工人員個(gè)人還是相關(guān)管理部門，都需要高度重視煤礦的安全問題，尤其是煤礦施工采用鉆爆法進(jìn)行施工時(shí)，需通過對地下的巖石打孔、放炮來進(jìn)行爆破，破壞巖石的結(jié)構(gòu)，來推進(jìn)巷道掘進(jìn)。因?yàn)檎ㄋ幍钠茐男苑浅?qiáng)，在鉆爆過程中一旦出現(xiàn)失誤就可能造成嚴(yán)重的安全事故，因此需要在施工之前做好調(diào)查分析，提前制定完善的爆破方案，并嚴(yán)格按照各要求實(shí)行，減少危險(xiǎn)的發(fā)生。煤炭的開采都是利用綜合性機(jī)械設(shè)備將在地下層掏空，然后進(jìn)入這部分空間施工作業(yè)，要保證作業(yè)人員的安全生產(chǎn)，煤礦的頂層支護(hù)工作至關(guān)重要。因?yàn)槊旱V作業(yè)是在地下，除了本身支護(hù)工作不到位之外，還極易受到地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的影響，造成塌方或地面沉降等現(xiàn)象，直接危害施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。要保證人員和礦井的安全首先需要對礦區(qū)所處的地理環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造有充分的了解，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整巷道的支護(hù)技術(shù)和支護(hù)方式，科學(xué)合理的開展煤礦施工。此外，還需要時(shí)刻關(guān)注礦井內(nèi)巷道是否穩(wěn)定，從加強(qiáng)煤礦本身關(guān)注保障安全的同時(shí)，充分運(yùn)用現(xiàn)代科技發(fā)展下的煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)，有效的支撐礦井內(nèi)部巷道，提高巖層的穩(wěn)固性和承重能力，減少安全事故的發(fā)生。煤炭開采工作安全有序的進(jìn)行，可以給工作人員提供一個(gè)安全的作業(yè)環(huán)境，這不僅能提高生產(chǎn)效率，給煤炭企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，還有良好的社會效益。

2.煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在的問題

(1)支護(hù)材料問題煤礦掘進(jìn)過程中發(fā)生得較多的安全事故就是煤礦頂板坍塌等事件，導(dǎo)致這一事故發(fā)生的原因有很多，例如地震、地質(zhì)構(gòu)造變動等自然因素，最主要的一個(gè)原因是巷道的支護(hù)材料和設(shè)備不合格，從而無法承受頂板的重力造成頂板事故的發(fā)生。要發(fā)揮好支護(hù)技術(shù)在巷道掘進(jìn)中的作用，保證巷道頂板的穩(wěn)定性，不僅需要提高掘進(jìn)的機(jī)械化程度，改善支護(hù)設(shè)備，還需要良好的支護(hù)材料，一個(gè)工程項(xiàng)目的順利開展最基礎(chǔ)的就是設(shè)備和材料是符合施工要求的，才能進(jìn)一步發(fā)揮支護(hù)作用。(2)支護(hù)設(shè)備老舊隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對煤炭資源的需求在不斷的增加，對煤炭的開采力度也在不斷加大，開采難度也越來越高，盡管科學(xué)技術(shù)也在不斷發(fā)展，煤礦掘進(jìn)的支護(hù)設(shè)備有了一定的改進(jìn)與更新，但目前更多煤礦采用的依然是比較老舊且普遍的錨索機(jī)或者是懸臂式掘進(jìn)機(jī)，例如懸臂式掘進(jìn)機(jī)，由施工人員配合機(jī)械設(shè)備一同作業(yè)，但是機(jī)械化程度低，導(dǎo)致工作效率低下。由于這兩種設(shè)備采用的方式比較傳統(tǒng)，沒有對巷道進(jìn)行精準(zhǔn)的測量，導(dǎo)致準(zhǔn)確性不高，支護(hù)效率低，也無法保證支護(hù)質(zhì)量，不能完全滿足實(shí)際應(yīng)用中的需要，在一定程度上降低了生產(chǎn)的安全性，導(dǎo)致安全事故頻發(fā)。(3)工程技術(shù)因素煤炭開采技術(shù)主要分為兩大類，一類是鉆爆法，另一類是綜合開采法，針對不同的工作場景選用不同的開采技術(shù)。在煤礦的開采過程中，要充分發(fā)揮好開采技術(shù)在巷道掘進(jìn)中的作用，不僅需要提高掘進(jìn)的機(jī)械化程度，提高設(shè)備的準(zhǔn)確性，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失和人力資源的浪費(fèi)。有了準(zhǔn)確適用的機(jī)械設(shè)備，還需要良好的配套技術(shù)，一個(gè)工程項(xiàng)目的順利開展除了需要良好的技術(shù)支持，還需要良好的作業(yè)團(tuán)隊(duì)以及專業(yè)知識技術(shù)都具備的施工人員，二者缺一不可。所以要加強(qiáng)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高每個(gè)人的安全意識和采礦所需的專業(yè)知識，以及操作機(jī)械設(shè)備的能力與水平，提高整個(gè)建設(shè)隊(duì)伍的綜合素質(zhì)。

3.煤礦采礦工程巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

(1)錨索支護(hù)技術(shù)采礦工程中巷道的掘進(jìn)可以采用錨索支護(hù)技術(shù)，在實(shí)際開采工作中，錨索技術(shù)具有靈活性強(qiáng)、可靠性高、運(yùn)用方便等優(yōu)點(diǎn)，對操作人員的專業(yè)技能要求不是很高，既能節(jié)省一定的人力資源成本，又能大大提高開采工作的效率。同時(shí)采用這一技術(shù)能夠讓煤礦的巖石表層以及內(nèi)部同時(shí)受到作用力，就不易出現(xiàn)頂板離層現(xiàn)象，支護(hù)作用明顯。這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用的材料主要就是錨索，這是一種性能高、強(qiáng)度大的材料，完全滿足巷道的支護(hù)要求。(2)臨時(shí)支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)煤礦的開采，高質(zhì)量的支護(hù)是施工人員安全生產(chǎn)的保障，相關(guān)工作人員要掌握臨時(shí)支護(hù)的技術(shù)要點(diǎn)，做好支護(hù)工作。在施工前做好地質(zhì)勘察工作，根據(jù)礦區(qū)的巖石特點(diǎn)、地質(zhì)構(gòu)造選擇適用的支護(hù)材料，還要加強(qiáng)對施工隊(duì)伍的監(jiān)管，包括對施工人員工作方法的監(jiān)督和對施工現(xiàn)場的監(jiān)管，確保施工嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，所需的支護(hù)材料是符合實(shí)際需要的。同時(shí)完善礦區(qū)監(jiān)控設(shè)備，保證能實(shí)施查看礦井內(nèi)的進(jìn)度和動向，對可能發(fā)生的問題提前做好防范措施。(3)混凝土支護(hù)技術(shù)煤礦巷道掘進(jìn)可采用多種方式的支護(hù)技術(shù)，不同的支護(hù)技術(shù)適用的環(huán)境與范圍是不一樣的，為了加固巷道的穩(wěn)定性，還可以采用混凝土支護(hù)技術(shù)。在錨桿支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上以混凝土為支架加強(qiáng)巷道圍巖的固定性，混凝土是由水泥、沙石等建筑材料混合而成，本身具有較強(qiáng)的粘合性，當(dāng)混凝土凝固之后的硬度及穩(wěn)定性都很高，將這一技術(shù)與錨桿支護(hù)技術(shù)相結(jié)合，能夠很大程度的提高支護(hù)強(qiáng)度，加強(qiáng)支護(hù)效果。(4)螺栓支撐技術(shù)螺栓支撐技術(shù)是巷道掘進(jìn)中用得比較多的一種支護(hù)技術(shù)，這主要是通過螺栓和螺母將巷道表面得支撐板進(jìn)行擠壓和固定，在利用錨桿支撐將巷道的圍巖進(jìn)行加固得一種方法。利用這種技術(shù)能夠?qū)鷰r的縫隙合并，保持圍巖的整體性，從而保證巷道的安全性和穩(wěn)定性，為施工人員提供良好的作業(yè)環(huán)境，進(jìn)而減少安全隱患，提高工作效率。(5)庇護(hù)支持技術(shù)庇護(hù)支持技術(shù)是從交通隧道施工的應(yīng)用中轉(zhuǎn)化而來，使用方法簡單，效果良好。由于煤礦巷道與地面隧道存在較大的區(qū)別，所以巷道掘進(jìn)中應(yīng)用的材料更堅(jiān)硬牢固。(6)永久支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)永久支護(hù)技術(shù)也是一種較為常用的支護(hù)技術(shù)，相對于臨時(shí)支護(hù)技術(shù)來說，永久支護(hù)技術(shù)是更科學(xué)、更先進(jìn)的一項(xiàng)技術(shù)，運(yùn)用范圍也更廣泛。這項(xiàng)技術(shù)主要是利用當(dāng)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及勘測手段，通過大數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析礦井中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)變化，并得出精確的結(jié)果用于支護(hù)設(shè)備，保證支護(hù)的質(zhì)量。(7)做好通風(fēng)防塵工作煤礦的開采是在地下進(jìn)行，地下是由人工挖掘出來的通道，跟地表不同的是地下通風(fēng)性能差，且施工人員在地下進(jìn)行巷道挖掘會伴有大量的灰塵，如果前期不做好通風(fēng)設(shè)置，會使得施工過程中產(chǎn)生的灰塵無法排除，造成惡劣的施工環(huán)境。施工人員長期在灰塵多且通風(fēng)不暢的環(huán)境中工作，會造成呼吸疾病或者是職業(yè)病，嚴(yán)重影響人們的健康，同時(shí)會導(dǎo)致工作效率不高，影響施工的進(jìn)度。因此煤礦的巷道掘進(jìn)一定要做好通風(fēng)防塵工作，提前根據(jù)施工場所選擇作用最大的通風(fēng)設(shè)備，為施工人員創(chuàng)造清潔通風(fēng)的工作環(huán)境，提高工作積極性。(8)支護(hù)結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理性要促進(jìn)煤礦掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)該制定科學(xué)合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)，并制訂配套的管理機(jī)制和相應(yīng)的配套支持技術(shù)，依據(jù)巷道掘進(jìn)的實(shí)際情況采取相應(yīng)措施，最大程度上的實(shí)現(xiàn)支護(hù)效果，減少頂板事故和巷道安全事故的發(fā)生，以保證煤礦巷道穩(wěn)定性及安全性。

4.結(jié)束語

當(dāng)今經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，煤礦開采技術(shù)水平的該地在很大程度上會對國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平形成嚴(yán)重的影響，因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對礦產(chǎn)資源的良好保護(hù)，進(jìn)一步提升煤礦開采的安全性以及開采效率，就必須實(shí)現(xiàn)對掘進(jìn)以及支護(hù)技術(shù)的合理選擇。

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作者：光立鑫 單位：山西新元煤炭有限責(zé)任公司