煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术策略探讨

2024-09-20 05:09:36 科技新时代2024年13期杨猛

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摘要：

320323198809247932摘要：随着我国煤炭资源开发的深入，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

煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术策略探讨

杨猛

320323198809247932

摘要：随着我国煤炭资源开发的深入，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：煤矿采矿工程；巷道掘进；支护技术；策略

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采矿工程巷道施工特点概述

在现代煤矿采矿工程中，巷道施工普遍具有以下特点：（1）安全风险因素多。煤矿采矿工程中的巷道，多设置在煤层区域附近，若煤层中含有瓦斯气体且巷道施工质量不达标，则很容易出现瓦斯气体渗透扩散到巷道中的情况，存在较大的瓦斯爆炸安全风险。又如，部分废弃矿井可能出现水害问题，若巷道施工质量不达标，很容易发生透水安全事故。（2）施工难度大，技术要求高。现代采矿工程具有巷道长度大、采矿作业面多且布设分散等特征，以至于巷道工程的施工体量比以往明显提升。出于施工效率和成本方面的考虑，在实际施工过程中会使巷道穿过一些强度偏弱的煤层或岩层。为了保证巷道结构的可靠性，则需要结合实际情况，科学选择最佳的掘进与支护施工技术。同时，为满足生产需求和安全性需求，需要对巷道进行更为科学、复杂的通风设计，以此保证巷道通风性，避免发生瓦斯爆炸事故。由此可见，巷道施工具有施工难度大，技术要求高的特点。

2煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术策略探讨

2.1地质预测与控制

地质条件的复杂性是煤矿巷道施工面临的首要问题之一，地质预测与控制是解决这一问题的重要手段。首先，地质勘察是地质预测与控制的基础。通过地质勘察，可以对巷道所在地区的地层结构、地质构造和地质力学性质等进行全面了解，获得地质数据。现代技术手段如地质雷达、地震探测和钻孔取样等，能够辅助勘察，提高勘察精度。其次，地质预测的目的在于提前发现地质灾害风险，以便及时采取措施。例如，在巷道掘进过程中，地层变形、岩层断裂、煤与瓦斯突出等地质灾害可能威胁施工安全。通过地质预测，可以对这些地质灾害进行定性和定量评估，识别其可能发生的位置和程度。根据地质预测结果，选择合适的控制措施确保巷道掘进安全。岩爆预防和支护是针对地层变形和岩层断裂等地质灾害。采取钻孔支护、锚杆支护和网片支护等措施，可以增强巷道围岩的稳定性。对于煤与瓦斯突出问题，瓦斯抽放是常用的解决办法，通过有效抽放瓦斯，减少瓦斯积聚，预防瓦斯爆炸。除了对地质灾害的预防控制，地质预测与控制还涉及巷道掘进工艺的优化。根据地质条件，合理选择巷道的掘进方向和方法，减少或避免对地质的不利影响。例如，在特殊的地质条件下，采取横向掘进或纵向掘进，可以更好应对地质条件的复杂性。

2.2结合巷道情况合理设计支护方案

支护方案是煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术应用的核心，也是保证巷道稳定性和耐久性的重要因素。设计支护方案的目的是根据巷道情况及地质特征，选择合适的支护和掘进方式，提升工程质量，降低安全风险。在设计支护方案时，应充分考虑实际工程需要，选择临时性支护、永久性支护、预注浆支护等，增强支护设计的实际效果。在临时性的矿洞掘进施工时，为防止巷道内出现顶板塌陷、断面破碎等情况，要做好临时支护工作，使用预制钢支架或结构简单的钢结构支护，提升施工过程的安全性。而在巷道掘进完成后，要做好永久性支护设计工作，可以使用混凝土结构或钢结构的支护技术，或通过混合使用，借助混凝土结构的承压能力，提升整体支护的稳定性，保证支护技术的应用水平。此外，巷道在长时间使用过程中，很容易出现支护变形、地质情况变化等问题，影响采矿的安全性。在这种情况下，要使用预注浆支护，一旦巷道内围岩出现裂缝或者受到破坏，就通过注入胶结材料巩固围岩，提升巷道整体的承压能力。

2.3做好瓦斯排放工作

控制瓦斯浓度在安全范围内至关重要。具有易燃性和爆炸性的高浓度瓦斯是矿山井下的潜在危险因素之一，为了确保巷道内的瓦斯浓度不超出安全限值，煤矿企业需要采用气体检测仪器来监测瓦斯浓度，并定期进行检查，一旦瓦斯浓度超出安全限值，必须立即采取措施停工并启动瓦斯抽放系统，直至瓦斯浓度降低至安全水平。采取有效方式抽放瓦斯是确保矿山安全的关键。通常，瓦斯抽放系统会使用抽风机或抽放钻孔来收集和排放瓦斯。抽放钻孔通常会钻入到煤层中以直接抽取瓦斯，而抽风机则可以通过通风系统将瓦斯抽入到排放设施中，进而排放到安全位置。由于这些系统需要经过精心设计和维护才能确保稳定和高效运行，所以矿山企业需要定期检查和维护这些设备，以确保性能良好并随时准备好应对瓦斯泄漏的情况。

2.4加强施工人员及设备管理

施工人员及设备管理是煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术应用的重要部分，也是保证巷道掘进和支护技术质量和效率的必要条件。进行施工人员及设备管理能够合理配置和使用施工人员与设备，提高施工人员的工作效率和质量，减少设备损耗和降低故障率，增强施工效果。在进行施工人员和设备管理的过程中，要根据巷道掘进和支护技术的要求和特点，合理确定施工人员和设备的数量、结构、分工、协作等内容。在施工人员管理方面，选择合适的人员招聘、培训、考核、激励方法，提高施工人员的技能水平和素质，增强施工人员的责任感和团队精神。在设备管理方面，应当切实做好设备选购、维修、保养、更新等工作，提高设备的性能和延长设备的使用寿命，减少设备故障和损耗。同时要落实责任和监督机制，及时发现和解决人员和设备的问题，保证人员及设备管理效果，提升工程管理水平。

结语

综上所述，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]王大伟.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].自动化应用，2023，64（8）：135-137，140.

[2]王帅.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].内蒙古煤炭经济，2022（14）：124-126.

[3]惠凡光.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探析[J].价值工程，2022，41（11）：122-124.