浅谈煤矿开采技术与掘进支护

浅谈煤矿开采技术与掘进支护

发表时间：2018-05-15T15:06:30.663Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第34期作者：毛大鹏1 杜银川2 代守乐3

[导读] 本文简要介绍了煤矿开采技术并且对煤矿开采中的掘进支护方式进行了探讨。

平煤神马建工集团建井三处河南平顶山 467000

摘要：当今社会，对煤矿开采提出了越来越高的安全技术管理要求，同时市场竞争也越来越激烈，煤矿企业为了此情况下获得更好的发展和经济利益，则需要在煤炭生产过程中，不断发展提高煤矿的开拓和开采技术。本文简要介绍了煤矿开采技术并且对煤矿开采中的掘进支护方式进行了探讨。

关键词：煤矿开采；掘进支护；开采技术

1 引言

煤矿行业的发展对我们每一个人的生活都有深远影响，很多行业的发展都离不开煤矿的支持，我国经济发展越来越快，对煤矿也有更大的需求量。对我国煤矿开采行业进行分析，其条件都相对恶劣，地质情况极为复杂，这样不利的自然环境让煤矿开采具有更大的难度，这就需要更先进的技术以及更严格的管理与之配套。在掘进支护技术的操作上，要符合标准规范，让围岩的稳定得到保障，让煤矿开采工作顺利进行，提高工作人员的安全系数。只有不断进行创新才能让煤矿行业有更广阔的发展前景，对先进的掘进支护技术进行探索，在加快煤矿掘进的同时，促进整个行业的发展。

2 煤矿开采技术的选择

2.1 炮采工艺

炮采主要是指在长壁工作面上，使用爆破的方式与单体支柱支护和人工装煤等技术相结合的采煤技术。炮采工艺的流程是：破煤、装煤、运煤、支护、放顶。炮采工艺的工作面装备简单，使用煤电钻作为钻眼工具，用轻型刮板输送机作为运煤设备，支护用的是坑木。因此炮采具有适应性强，投入成本小等优点，炮采的工作面布置灵活，支护回柱十分方便，对回采煤量的质量也有一定保证。但炮采工艺同时存在一些问题，如顶板的管理难度比较大，在安全方面较难得到保证，很容易产生瓦斯、顶板等事故，工人的工作强度强度大，煤矿的产量效率不高。现在，在很多小型煤矿企业仍然广泛使用炮采工作。使用炮采工艺有许多注意事项，例如爆破落煤时，要尽量增加炮眼的数量以减小爆破所需要的时间；在爆破落煤后煤壁要平直，不能破坏顶板和支柱；加强对“一炮三检”的管理，在开采时，打好超前支护和特种支护；为了防止产生“打筒”现象必须用水炮泥对炮眼进行封泥须，剩余部分炮眼要用粘土炮泥封实；使用机械装煤以便减轻相关施工人员的劳动强度，提高工作效率；还要对相关人员进行培训，使其掌握正确的作业规程和操作流程，这是为了保证炮采工艺的正常安全使用。

2.2 普采技术

普采设备的价格比较便宜，其只有综采设备的四分之一左右，但是产量却是综采设备的三分之一。此外普采设备还具备有推进距离短、形状不规则等特点，其对于地质变化有着非常强的适应性，工作面也容易进行搬迁。运用普采技术来进行煤矿的开采时，其也拥有组织生产容易的优势，因此在一些小型煤矿中得到了广泛的应用。

2.3 综采工艺

综采是指即破、装、运、支、处五个主要工序都实现了机械化的煤矿综合机械化采煤，如今这种技术的应用正在不断扩大。煤层较稳定、顶板坚硬等环境下的长壁开采一般都适合使用综采工艺。综采工作面具有许多优点，煤矿产量高、安全系数高、机械化程度高和工人的劳动强度低。综采工艺也具有一些不足：它的成本投入较大、在装备和回撤工作方面具有较大困难、同时需要很高的技术要求，对煤矿质量不能保证。使用综采工作需要注意一些事项：综采工作面过地质构造带和老巷的问题；煤层倾角较大时容易产生支架侧滑；综采工作面安全收尾技术措施。

3 煤矿掘进支护技术

3.1 地质条件分析

要对掘进支护技术实际的运作情况进行充分的分析，需要选择地质条件相对复杂的区域进行具体的实例分析，对煤矿掘进支护技术进行应用上的研究。（1）地质条件对特定区域的影响。通常情况下，煤矿的开采区域环境都较差，多数都是在地质条件较恶劣的环境中进行的。在这些地区，通常都存在断层多、矿井地压大的现象，从煤层内部情况来看，具有极不稳定的地质条件，水文环境也相对较复杂，在研究特定区域的定位问题上，通常选择深部矿井同时具有高应力的软岩矿区。（2）掘进支护技术难点分析。由于所选择地区的地质条件较为恶劣，开采难度较大，所以在开采过程中存在很多技术上的难点。首先，随着不断加大的矿井开采程度，顶板的岩性应力呈现明显升高态势；其次，矿井的顶部底板较为脆弱，在进行开采时候，煤层形成较为困难，容易发生破碎；再次，复杂的地质条件导致巷道的断层多并且有较大坡度；最后，薄煤层占的比例大，在进行管理时候难度非常大。

3.2 临时支护技术应用

在对综掘机进行使用的时候，对其液态系统要予以综合考虑，主要包括两点内容，一个是稳定性，一个是在完成启停之后的自锁装置，如果把这两点问题都解决，那么支护工作能够更加顺利的开展。在研究过程中使用的临时支护方法是机载液压锁，它的优点是能够对工作压力进行减缓，让支护工作能够稳定安全的进行。

3.3 综掘机施工管理问题

在综掘机的施工过程中要有配套的管理制度，能够对施工效率进行提高，完整、科学的管理体系对煤矿高效施工的实现有很大帮助，还能给煤矿企业创造更大的利润。在具体的操作过程中，通常选择弯皮带运输技术，有效减小皮带配置上的工作量，使得整体效率得到提升。

4 煤矿开采中掘进支护技术的应用

4.1 直接破顶法

直接破顶法通常都是利用掘进机直接冲击断层的顶部，需要保留下来性能相对来说比较稳定的顶板围岩，然后利用锚网完成对它的支护工程。如果顶板岩石的硬度在5m以下，落差满足小于2m，这一类演说家相对来说比较脆弱，在开始采矿工程后经常发生碎裂的情况，

这就导致掘进支护工作不能继续进行下去。除此之外，如果有很大的坡度存在于实际开采工作中，通常也使用直接坡顶法来进行支护。

4.2 后退卧底法

在具体的掘进过程中，如果有下移问题存在于巷道的断层中，为了安全能够得到保证，在进行支护的时候可以选择后退卧底法。如果巷道断层的落差不大于2.5m，断层依然保持坚固的状态，这时可以使用的支护方法有锚网的方式，巷道的稳定性在一定程度上得到了提高。一般情况下，在进行围岩支护工作的时候掘进机向后移动的路程大约为15m。

4.3 临时支护U钢法

在进行支护工作的时候，如果断层的落差非常大，岩石破碎活着垮塌的情况非常容易发生，这就在很大程度上威胁到了安全施工。对于这样的的施工情况，最佳的支护方法是用U型钢架对断层做临时性的支护，在操作上要把U型钢架和锚杆支护进行有机结合，锚杆支护要保证具有适合的倾斜角度。此外，需要对围岩进行加固，用以保护临时支护具有足够的强度。

5 结束语

煤矿资源是中国各行各业发展中所需要使用的重要能源，具有很大的价值。因此，支护技术的研究具有重大的意义。随着煤矿开采业的发展，掘进技术也实现了新的发展，但是中国的支护技术还存在一定缺陷，这导致煤矿资源开采的效率不高，同时还存在一定的安全隐患，因此在煤矿采掘过程中，要根据实际情况对巷道掘进技术中存在的一些问题进行研究分析，制定相应的预防措施，从而保障煤矿的安全生产，并且提高煤矿开采效率，促进我国工业更好更快发展。

参考文献

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