關于煤礦巷道掘進施工與支護技術的探討

陳江平

【摘要】提高煤礦巷道掘進施工與支護技術能保證煤礦的安全生產，提高煤礦施工質量，促進煤礦事業(yè)的發(fā)展。此文主要是簡單闡述掘進施工，同時對支護技術進行相關探討，并提出相應的解決措施。

【關鍵詞】煤礦；巷道掘進；支護技術

1、前言

在煤礦建設以及生產中，通常采用一定的方法和措施將巖體和煤體進行破碎，從而形成一定的巷道空間，然后對其進行相應的支護工作，這種方法被稱為掘進施工。對地下巷道進行有計劃的挖掘工作，可以充分的對煤炭資源進行開發(fā)，在進行掘進施工時合理的進行施工，可以最大程度地保障巷道安全，加快工程施工進度。隨著技術的進步，煤礦開采深度不斷加深，地質條件越加復雜，加大了巷道支護工作，同時錨技術也被廣泛的應用于煤礦巷道中。

2、煤礦巷道掘進施工技術

通常對煤礦巷道進行掘進施工采用的是鉆眼爆破法，而進行鉆眼爆破法的時候需要同時使用到幾臺煤電鉆，因此在具體施工過程中，施工技術和施工組織重點考慮的是炮眼的深度，而炮眼到炮眼之間的距離首先要充分考慮到煤層的實際強度，所以施工人員在對炮眼進行布置工作過程中，需要遵循一定的基本原則。此基本原則同巖巷相似，一般來說，在對煤進行掏槽工作時候，我們要考慮到煤的相關特征，根據它的特征來決定采取的是哪一種掏槽方式，我們知道煤的最主要特征是軟，所以目前在對煤進行掏槽工作時，采用的是單向掏槽的方式。但是在遇到較深程度的炮眼時，不能采用單向掏槽的方式，因為較深炮眼的斷面相對來說比較小，目前采用的主要是復合式掏槽方式。另外如果存在軟煤夾層的話，施工人員要在軟煤夾層布置掏槽，一般情況下掏槽眼會有2到3個，并且它的傾斜角度在60度和90度之間，但是如果炮眼斷面很狹小的話，就不需要再設置輔助眼了。

煤礦巷道掘進機具有高效率以及安全等優(yōu)點，因此被廣泛用于破煤和裝煤的作業(yè)中。我國目前主要是采用煤礦巷道掘進機對煤礦巷道進行施工的，在進行破煤以及裝煤的過程中，利用煤礦巷道掘進機及相適應的運輸設備，形成一套流水作業(yè)模式，這種方法可以克服傳統(tǒng)煤礦巷道施工工程進度慢的問題，很大程度上提高了煤礦的生產效率。而與掘進機相比，連續(xù)采煤機的結構則顯得比較特別，它的寬度比較大，一般主要采用的是橫軸的切割方式，同時運用連續(xù)采煤機能夠一次性把巷道挖出三米寬的長度，連續(xù)采煤機在國際中運用比較廣泛，是用來采煤的主要機械設備。連續(xù)采煤機結合了掘進和回采工序，在施工作業(yè)中具有非常大的優(yōu)勢，比如它的投入資金比較小，但是經濟收益非常高。連續(xù)采煤機的工作效率非常高，在很大程度上能夠縮短礦井建設時間，提高煤礦生產速度，節(jié)省時間以及成本，創(chuàng)造出更高的經濟效益。但是連續(xù)采煤機的整套設備重量太大，不能進行拆解搬運，因此它要下井進行工作就顯得比較困難，一定程度上制約了煤礦的生產力。

3、關于錨支護技術的基本原理

錨支護技術最重要的一個作用是能夠對錨固區(qū)圍巖的離層以及裂紋變形進行一定的控制，因此在進行支護工作中，錨支護技術能夠保持錨固區(qū)的圍巖受到一定的壓力，在很大程度上減少了對圍巖的拉伸，最大的保持錨固區(qū)圍巖的完整程度，避免了圍巖變形以及遭到嚴重的破壞，使圍巖保有很高的穩(wěn)定性。在支護工作中，錨支護體系的剛度極為重要，因為錨支護技術的決定性因素是預應力的固定，預應力的固定需要根據煤礦巷道的實際圍巖條件，最終保證圍巖能夠在高預應力的作用下，依然具有比較高的圍巖強度。另外，錨支護預應力的擴散也能在一定程度上影響到錨支護技術效果，一般來說，錨桿的預應力范圍是比較狹小的，因此在煤礦施工具體應用中一定要使用到托板、金屬帶以及鋼帶等輔助構件，利用輔助的構件能把預應力分散到更遠的地方，所以輔助構件在預應力支護體系中至關重要。

4、支護體系的現狀問題

目前在支護體系中出現的主要有三大問題，

第一，巷道布置的巖層不夠合理，在施工過程中受采動的影響比較大，容易使巷道變形，并且在初次采動中巷道變形最明顯。

第二，前面提到對煤礦巷道進行掘進施工采用的是鉆眼爆破，這一種爆破方式對圍巖有很大的破壞力，可以直接破壞圍巖的全部結構，降低圍巖的強度。

第三、在錨技術支護工作中，主要使用的是錨噴支護、錨帶網聯(lián)合支護以及錨索支護等方式，這種單一的支護巷道破壞率比聯(lián)合支護巷道破獲率更高。

5、對支護體統(tǒng)存在問題提出的對策

5.1選擇合適的巷道層位以及位置

巷道布置一定要避開構造集中應力，利用集中應力和煤柱集中力的影響，選擇比較穩(wěn)定的巖石。主皮帶斜巷布置要和砂巖層位保持一致性，并且要交錯著布置，同時區(qū)段運輸線起碼要布置巖石集中巷。

5.2改進錨支護技術

傳統(tǒng)采用的錨支護形式以及支護工藝已經不適合目前巷道的地質構造，比較難滿足安全生產的需要，因此改進錨支護技術以及優(yōu)化支護結構至關重要。例如可以采用全螺紋鋼等強錨桿、網以及混凝土組合的形式，全螺紋鋼等強錨桿使用的是樹脂藥卷錨固，根據圍巖的特性可以采取加長錨或者全錨兩種錨固方式，再用金屬網以及外圓形鑄鐵托盤輔助，最后在使用噴錨噴和錨網噴施施工工藝，在很大程度上提高了支護效果。

5.3選擇合理的支護參數

相關的地質專家對我國煤礦巷道圍巖的強度、結構以及破壞的范圍進行了相關測試，準確得知了巷道圍巖受壓力情況以及主應力的大小，在此基礎上地質專家對地質情況做出了評估，預測了斷層位置、斷裂規(guī)律以及節(jié)理裂縫的所有分布情況，為相關工作人員選擇合理的支護參數提供了準確信息。相關工作人員可以根據地質資料、地質評估以及理論分析，正確的選用設計錨支護材料以及支護參數，為方便也可以采用計算機模擬來確定支護的形式和參數。在初步確定了支護形式和參數后，還要進一步檢測支護的壓力和圍巖的位移情況，確定初步得出的支護形式以及參數是否合理，在此基礎上仍需要根據實際施工現場，進一步調整改正不合理的參數，使支護設計達到最優(yōu)。

6、總結

煤礦巷道掘進施工與錨支護技術被世界各國廣泛應用于煤礦產業(yè)中，掘進機與支護技術的應用，在很大程度上縮短了礦井建設時間，不僅能避免時間上的浪費，又能減少資金上的投入，降低了成本，進一步提高煤的出產速度，提高煤礦的生產效率，雖然在實際應用中仍存在著許多不成熟的地方，但是只要相關人員客觀對待，并且采取相應的措施加以應對，就能促進煤礦事業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻

[1]郭中華，白少華，趙輝.三軟煤層巷道聯(lián)合支護技術[J].中州煤炭，2011，185（5）：60-62.

[2]孫立亞，盧敏.軟煤層綜放面收尾工程錨網與錨索支護實踐[J].煤炭工程，2011（5）：25-27.

[3]任玉朋.三軟煤層綜采大斷面切眼錨網索支護技術[J].中州煤炭，2011，185（8）：69-74.

[4張路亭.關于煤礦巷道支護技術的探究[J].產業(yè)與科技論壇，2011，08：93-94.

[5]康紅普，王金華，林健.煤礦巷道支護技術的研究與應用[J].全國大型煤炭企業(yè)綜采技術發(fā)展成果集，2010，06（05）：122-167