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[摘 要]煤矿开采的核心环节是煤矿巷道掘进与支护，受着设备、施工环境与技术的影响，所以在施工的过程中会出现一些问题，挖掘施工是实践操作的一种，主要是根据煤矿采矿施工现状，完成地下巷道挖掘与规划的目标。
[关键词]煤炭采矿工程巷道掘进支护技术应用分析
中图分类号：Y631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0233-02
在煤炭开采施工的过程中，我们必须要进行挖掘施工，即对矿区范围内的巷道进行规划性挖掘施工，在这个过程中我们需要借助一定的技术与方法来进行。
一、煤矿巷道掘进技术和支护技术
现行的煤矿巷道掘进技术主要分为两种：综合机械掘进与掘锚一体化掘进。综合机械化掘进属于完整的体系，通常由掘进、钻孔、传输、通风与电力设备构成。掘进设备作为整个系统的关键，工作效率直接影响掘进施工进度。掘锚一体化是以锚杆支护为基础，让巷道支护与巷道掘进施工融为一体，从而节省掘进时间。某煤矿井田地表存在第四系通风积层，井田内部主要采用含油、无粘性、低变质的 41CY（长焰煤）与 31BN（不粘煤）。
1.1掘进施工
当前煤矿使用的是直眼掏槽与斜眼掏槽组合的方式，如果煤矿巷道掘进期间存在软岩夹层，工作人员必须处理好掏槽，并且将其控制于 45°-90°间，如果炮眼断面相对较大，就需要增加辅助眼，让煤矿巷道质量更加标准规范。在煤矿巷道掘进期间，多数使用 EBZ135 佳木斯牌的掘进机，它具有效率高、运行安全等特征，广泛用于破煤与装煤施工中，该煤矿使用掘进机和机械设备，生成了流水性掘进施工框架，从而最大程度的提高煤矿生产效率与巷道掘进施工进程。除此之外，煤矿还应用了采煤机，利用横轴切割等形式，连续采煤，以此拓展煤矿巷道宽度。目前，采煤机的应用范围非常广，它整合了掘进工序和煤矿回采，有着明显的施工优势，并且资金投入小、采煤效率高，能有效节省掘进施工时间与成本，改善生产效率。
1.2支护技术
煤矿巷道掘进中，必须结合周边环境，拟定有效的顶板支护方案。其中，预留煤柱作为核心巷道支护形式，下区段始终处在回风状态，上区段处在运输状态，巷道上区段与下区段都必须拥有预留煤柱，以此降低回风平巷周边的支撑压力，该预留煤柱具有操作简便的优势，方便巷道排水与通风，但支护耗费较大，如果巷道底端受煤矿支撑挤压，势必会影响巷道稳定性与安全性，在巷道煤层靠近的地带，为了确保整个掘进施工稳定性与安全性，要尽量减小煤层冲击带来的不利影响，控制好预留煤柱宽度，落实煤柱管理要求。矿用支护型钢更多的是通过工字钢与 U 型钢支护，该支护型钢用于半圆拱形、圆形、椭圆形巷道断面。在实践工作中，矿用支护具有良好的抗剪性、抗压性与抗拉性，因为煤矿巷道施工环境非常恶劣，所以对支护型钢有很多要求。另外，煤矿巷道支架还承担着纵向与横向荷载，抗弯截面模量直接对支护型断面带来影响，根据煤矿巷道支架负荷情况，科学配置抗弯截面模量，结合煤矿巷道滑移平稳度与接触面面积，选用几何形支护型钢，这样才能让其处在最好的受力状态下。
二、煤矿巷道掘进技术应用注意事项以及影响因素
2.1煤矿巷道掘进技术应用注意事项
在采矿工程施工过程中，进行破煤、装煤作业时，要将煤炭转运至指定的运输设备之上，具体来说，在这一过程中要使用煤矿巷道掘进机，该机器具备安全高效的使用功能，通过在具体掘进施工过程中采用掘进机器施工，同时，配置相应的运输设备，形成科学高效的流水作业模式，不断提升生产效率，提升煤矿巷道施工掘进的进度，巷道掘进是一项系统而又庞大的施工项目，需要进行科学规划与组织，以保证巷道最大程度上的安全，在巷道空间从岩层中剥离出来后，要及时进行煤炭巷道支护操作，在全球煤炭行业范围内，锚杆支护技术已经成为提升煤炭开采产量的关键性因素，巷道掘进技术的良好应用与开展将为后续的支护技术奠定良好基础。
2.2采矿工程巷道掘进锚杆支护技术影响因素
巷道围岩强度为实现有效的巷道保护支撑，直接面对的就是巷道围岩坚硬程度问题，如果围岩强度可以实现随着锚杆支护支撑作用不断增加时，可以实现支撑力度的不断增强，主要考验围岩对地质应力的载荷能力，如果围岩的载荷能力良好，在地应压力过大时，也会使得顶板的位移变化较小，实现较好的支撑保护作用，因此，煤炭采掘巷道的围岩掘进锚杆支护技术应用过程中，必须着重考虑围岩的强度问题。矿山压力的作用会对煤炭开采造成一定的危害，比如围岩变形断裂或挤压巷道，挤压使得岩体离散或位移、煤层被压松，人工支撑物挤压变形或断裂，甚至出现岩层及地表位移或塌陷事故的发生，由于矿山压力作用，使得围岩、煤层、各种人工支撑及填充物进行力学挤压作用的现象统称为矿山压力显现，矿山压力显现对煤炭开采工作的危害性很大，如果处理不当会造成施工安全事故，甚至是人员伤亡，为有效控制矿山压力显现，在煤炭开采作业时要进行工作面支撑保护及采空区处理操作，实现对围岩变形与应力场改变进行有效的控制，实现安全作业，现代主流回采工作面支撑保护手段就是控制好顶板岩层，因此，将工作面支撑保护与采空区处理统称为顶板管理的支護技术。要做好巷道断面形状及其尺寸设计，在煤炭采矿工程巷道掘进施工过程中，需要对巷道四周的围岩应力进行支撑与调整，在这一过程中，巷道掘进施工过程形成不同的断面形状会产生不同的应力分布，因此要对断面的形状进行合理控制，使其对应力分散起到较好的作用。
三、优化煤炭采矿工程巷道掘进与支护的方法
3.1使用性能稳定的掘进设备
巷道掘进机作为煤巷快速施工的设备，煤巷工程效率、开挖效率决定着整个工程工作情况。井下矿物与巷道煤岩是整个掘进机械的工作目标，并且有着很强的振动效应，作业环境恶劣，所以必须结合工作环境确立施工方案，这样才能确保连续的机械作业。根据国产化进程与设备引入机制，国内巷道掘进技术有了很大的发展，并且形成了很好的掘进工艺与发展模式。自行制造掘进机在结构部件、电气配套、液压传送选用时，必须认真筛选，确保施工质量。对于国产不达标的元件，优先选用先进技术的产品。在恰当的部位使用镶嵌式组合，通过模块结合的形式，帮助设备做好维修拆卸，这样才能确保设备稳定性。 3.2优化机电一体化
把掘进设备变成自动化模式，有效调整动力电机功率与开挖方位。同时做好掘进设备故障判定与状态监控，具体包含电机荷载、输电压控制、电机温度、油路压力、环境污染等。结合现代测控工艺，优化并创新掘进设备问题评估、状态监测与远距离控制，这样才能达到电机整体运作要求。
3.3做好巷道支护管理
面对软岩巷道的支护问题，必须增强喷层、支护网刚度支撑，在薄弱区域做好锚梁支护，这样才能最大程度的提高围岩表层支撑与约束力，最大程度的限制巷道纵向碎区延伸。当情况相对复杂时，可以利用喷层或者支护网进行柔性操作，如果围岩出现破裂與变形，可以释放围岩功能，减小危险系数。为避免托板变形引发的事故，必须做好锚杆托板强度处理，将托板抗变形能力控制在可接受范围，这样才能确保巷道安全性。在巷道掘进支撑中，通过动态监测，及时发现锚杆技术的薄弱区域和潜在问题，利用现代监测进行定位，这样才能不断提高施工安全与支撑强度。支护材料质量关系着施工质量，所以在施工中不仅要做好质量抽检，还要及时更换残次品或者过期的产品，形成有效的奖惩体系，以此激发工作热情。在支护施工期间，严格依照操作规范与设计要求进行，在专业分工的同时，落实岗位责任制，定期、不定期进行质量检验。软岩巷道在初次喷锚支护中，要做好长期监测的准备，同时定期汇报检测数据，这样才能调整支护参数。为促进煤炭开采安全、稳步、高效的进行，不断提高开采质量。在现实工作中，必须做好巷道掘进与支护工作，在煤矿及时运输的同时，确保工作人员人身安全。
四、煤炭巷道锚杆支护技术应用
对锚杆支护区域的围岩进行保护，对该区域围岩出现裂纹变形及破碎离层进行控制是锚杆支护的主要作用，通过锚杆支护技术的实施，使围岩在锚杆支护区内尽量保持完整，并具有良好的稳定性，同时，利用锚杆的支护实现对地质应力的分散载荷，使其扩散到较远的位置。
4.1解决软岩回采巷道支护问题
首先对支护网或喷层进行刚度支撑的强化，对薄弱部位要进行增加锚梁支护操作，以实现大幅提升围岩表面支撑约束能力的要求，实现对巷道破碎区纵向延伸的最大程度限制，在实际情况较为复杂时，可以进行二次支护操作，实现支撑保护的强度，同时还可实现支护网或喷层的相对柔性操作，一旦出现围岩发生变形或破裂的紧急情况时，可实现将围岩能量进行释放的功能，降低危险发生的概率。
4.2使用配套的锚杆支护体系
为实现良好的支撑保护作用，在巷道掘进的锚杆支撑保护体系之中，要对使用的螺母质量及精确程度进行严格把关，在一般情况下，要将普通螺母更换成锚杆专用螺母，只有做到这些才能在很大程度上实现整体抗压能力的提升。
五、总结
在本篇文章中我首先研究了煤矿巷道掘进技术和支护技术即掘进施工、支护技术，其次我又研究了煤矿巷道掘进技术应用注意事项以及影响因素，即煤矿巷道掘进技术应用注意事项、采矿工程巷道掘进锚杆支护技术影响因素，之后我又分析了优化煤炭采矿工程巷道掘进与支护的方法，即使用性能稳定的掘进设备、优化机电一体化以及做好巷道支护管理，最后我还研究了煤炭巷道锚杆支护技术应用，即解决软岩回采巷道支护问题以及使用配套的锚杆支护体系，我相信通过我们的不断努力一定能在很大程度上提升煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用的水平。
参考文献：
[1]许君民，黄寿元，王鹏.某矿盲斜井掘进局部通风系统设计.现代矿业[J]，2013（04）.
[2]张志辉.采矿技术应用问题的综合探析[J].科技致富向导，2013 （32）.
[关键词]煤炭采矿工程巷道掘进支护技术应用分析
中图分类号：Y631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0233-02
在煤炭开采施工的过程中，我们必须要进行挖掘施工，即对矿区范围内的巷道进行规划性挖掘施工，在这个过程中我们需要借助一定的技术与方法来进行。
一、煤矿巷道掘进技术和支护技术
现行的煤矿巷道掘进技术主要分为两种：综合机械掘进与掘锚一体化掘进。综合机械化掘进属于完整的体系，通常由掘进、钻孔、传输、通风与电力设备构成。掘进设备作为整个系统的关键，工作效率直接影响掘进施工进度。掘锚一体化是以锚杆支护为基础，让巷道支护与巷道掘进施工融为一体，从而节省掘进时间。某煤矿井田地表存在第四系通风积层，井田内部主要采用含油、无粘性、低变质的 41CY（长焰煤）与 31BN（不粘煤）。
1.1掘进施工
当前煤矿使用的是直眼掏槽与斜眼掏槽组合的方式，如果煤矿巷道掘进期间存在软岩夹层，工作人员必须处理好掏槽，并且将其控制于 45°-90°间，如果炮眼断面相对较大，就需要增加辅助眼，让煤矿巷道质量更加标准规范。在煤矿巷道掘进期间，多数使用 EBZ135 佳木斯牌的掘进机，它具有效率高、运行安全等特征，广泛用于破煤与装煤施工中，该煤矿使用掘进机和机械设备，生成了流水性掘进施工框架，从而最大程度的提高煤矿生产效率与巷道掘进施工进程。除此之外，煤矿还应用了采煤机，利用横轴切割等形式，连续采煤，以此拓展煤矿巷道宽度。目前，采煤机的应用范围非常广，它整合了掘进工序和煤矿回采，有着明显的施工优势，并且资金投入小、采煤效率高，能有效节省掘进施工时间与成本，改善生产效率。
1.2支护技术
煤矿巷道掘进中，必须结合周边环境，拟定有效的顶板支护方案。其中，预留煤柱作为核心巷道支护形式，下区段始终处在回风状态，上区段处在运输状态，巷道上区段与下区段都必须拥有预留煤柱，以此降低回风平巷周边的支撑压力，该预留煤柱具有操作简便的优势，方便巷道排水与通风，但支护耗费较大，如果巷道底端受煤矿支撑挤压，势必会影响巷道稳定性与安全性，在巷道煤层靠近的地带，为了确保整个掘进施工稳定性与安全性，要尽量减小煤层冲击带来的不利影响，控制好预留煤柱宽度，落实煤柱管理要求。矿用支护型钢更多的是通过工字钢与 U 型钢支护，该支护型钢用于半圆拱形、圆形、椭圆形巷道断面。在实践工作中，矿用支护具有良好的抗剪性、抗压性与抗拉性，因为煤矿巷道施工环境非常恶劣，所以对支护型钢有很多要求。另外，煤矿巷道支架还承担着纵向与横向荷载，抗弯截面模量直接对支护型断面带来影响，根据煤矿巷道支架负荷情况，科学配置抗弯截面模量，结合煤矿巷道滑移平稳度与接触面面积，选用几何形支护型钢，这样才能让其处在最好的受力状态下。
二、煤矿巷道掘进技术应用注意事项以及影响因素
2.1煤矿巷道掘进技术应用注意事项
在采矿工程施工过程中，进行破煤、装煤作业时，要将煤炭转运至指定的运输设备之上，具体来说，在这一过程中要使用煤矿巷道掘进机，该机器具备安全高效的使用功能，通过在具体掘进施工过程中采用掘进机器施工，同时，配置相应的运输设备，形成科学高效的流水作业模式，不断提升生产效率，提升煤矿巷道施工掘进的进度，巷道掘进是一项系统而又庞大的施工项目，需要进行科学规划与组织，以保证巷道最大程度上的安全，在巷道空间从岩层中剥离出来后，要及时进行煤炭巷道支护操作，在全球煤炭行业范围内，锚杆支护技术已经成为提升煤炭开采产量的关键性因素，巷道掘进技术的良好应用与开展将为后续的支护技术奠定良好基础。
2.2采矿工程巷道掘进锚杆支护技术影响因素
巷道围岩强度为实现有效的巷道保护支撑，直接面对的就是巷道围岩坚硬程度问题，如果围岩强度可以实现随着锚杆支护支撑作用不断增加时，可以实现支撑力度的不断增强，主要考验围岩对地质应力的载荷能力，如果围岩的载荷能力良好，在地应压力过大时，也会使得顶板的位移变化较小，实现较好的支撑保护作用，因此，煤炭采掘巷道的围岩掘进锚杆支护技术应用过程中，必须着重考虑围岩的强度问题。矿山压力的作用会对煤炭开采造成一定的危害，比如围岩变形断裂或挤压巷道，挤压使得岩体离散或位移、煤层被压松，人工支撑物挤压变形或断裂，甚至出现岩层及地表位移或塌陷事故的发生，由于矿山压力作用，使得围岩、煤层、各种人工支撑及填充物进行力学挤压作用的现象统称为矿山压力显现，矿山压力显现对煤炭开采工作的危害性很大，如果处理不当会造成施工安全事故，甚至是人员伤亡，为有效控制矿山压力显现，在煤炭开采作业时要进行工作面支撑保护及采空区处理操作，实现对围岩变形与应力场改变进行有效的控制，实现安全作业，现代主流回采工作面支撑保护手段就是控制好顶板岩层，因此，将工作面支撑保护与采空区处理统称为顶板管理的支護技术。要做好巷道断面形状及其尺寸设计，在煤炭采矿工程巷道掘进施工过程中，需要对巷道四周的围岩应力进行支撑与调整，在这一过程中，巷道掘进施工过程形成不同的断面形状会产生不同的应力分布，因此要对断面的形状进行合理控制，使其对应力分散起到较好的作用。
三、优化煤炭采矿工程巷道掘进与支护的方法
3.1使用性能稳定的掘进设备
巷道掘进机作为煤巷快速施工的设备，煤巷工程效率、开挖效率决定着整个工程工作情况。井下矿物与巷道煤岩是整个掘进机械的工作目标，并且有着很强的振动效应，作业环境恶劣，所以必须结合工作环境确立施工方案，这样才能确保连续的机械作业。根据国产化进程与设备引入机制，国内巷道掘进技术有了很大的发展，并且形成了很好的掘进工艺与发展模式。自行制造掘进机在结构部件、电气配套、液压传送选用时，必须认真筛选，确保施工质量。对于国产不达标的元件，优先选用先进技术的产品。在恰当的部位使用镶嵌式组合，通过模块结合的形式，帮助设备做好维修拆卸，这样才能确保设备稳定性。 3.2优化机电一体化
把掘进设备变成自动化模式，有效调整动力电机功率与开挖方位。同时做好掘进设备故障判定与状态监控，具体包含电机荷载、输电压控制、电机温度、油路压力、环境污染等。结合现代测控工艺，优化并创新掘进设备问题评估、状态监测与远距离控制，这样才能达到电机整体运作要求。
3.3做好巷道支护管理
面对软岩巷道的支护问题，必须增强喷层、支护网刚度支撑，在薄弱区域做好锚梁支护，这样才能最大程度的提高围岩表层支撑与约束力，最大程度的限制巷道纵向碎区延伸。当情况相对复杂时，可以利用喷层或者支护网进行柔性操作，如果围岩出现破裂與变形，可以释放围岩功能，减小危险系数。为避免托板变形引发的事故，必须做好锚杆托板强度处理，将托板抗变形能力控制在可接受范围，这样才能确保巷道安全性。在巷道掘进支撑中，通过动态监测，及时发现锚杆技术的薄弱区域和潜在问题，利用现代监测进行定位，这样才能不断提高施工安全与支撑强度。支护材料质量关系着施工质量，所以在施工中不仅要做好质量抽检，还要及时更换残次品或者过期的产品，形成有效的奖惩体系，以此激发工作热情。在支护施工期间，严格依照操作规范与设计要求进行，在专业分工的同时，落实岗位责任制，定期、不定期进行质量检验。软岩巷道在初次喷锚支护中，要做好长期监测的准备，同时定期汇报检测数据，这样才能调整支护参数。为促进煤炭开采安全、稳步、高效的进行，不断提高开采质量。在现实工作中，必须做好巷道掘进与支护工作，在煤矿及时运输的同时，确保工作人员人身安全。
四、煤炭巷道锚杆支护技术应用
对锚杆支护区域的围岩进行保护，对该区域围岩出现裂纹变形及破碎离层进行控制是锚杆支护的主要作用，通过锚杆支护技术的实施，使围岩在锚杆支护区内尽量保持完整，并具有良好的稳定性，同时，利用锚杆的支护实现对地质应力的分散载荷，使其扩散到较远的位置。
4.1解决软岩回采巷道支护问题
首先对支护网或喷层进行刚度支撑的强化，对薄弱部位要进行增加锚梁支护操作，以实现大幅提升围岩表面支撑约束能力的要求，实现对巷道破碎区纵向延伸的最大程度限制，在实际情况较为复杂时，可以进行二次支护操作，实现支撑保护的强度，同时还可实现支护网或喷层的相对柔性操作，一旦出现围岩发生变形或破裂的紧急情况时，可实现将围岩能量进行释放的功能，降低危险发生的概率。
4.2使用配套的锚杆支护体系
为实现良好的支撑保护作用，在巷道掘进的锚杆支撑保护体系之中，要对使用的螺母质量及精确程度进行严格把关，在一般情况下，要将普通螺母更换成锚杆专用螺母，只有做到这些才能在很大程度上实现整体抗压能力的提升。
五、总结
在本篇文章中我首先研究了煤矿巷道掘进技术和支护技术即掘进施工、支护技术，其次我又研究了煤矿巷道掘进技术应用注意事项以及影响因素，即煤矿巷道掘进技术应用注意事项、采矿工程巷道掘进锚杆支护技术影响因素，之后我又分析了优化煤炭采矿工程巷道掘进与支护的方法，即使用性能稳定的掘进设备、优化机电一体化以及做好巷道支护管理，最后我还研究了煤炭巷道锚杆支护技术应用，即解决软岩回采巷道支护问题以及使用配套的锚杆支护体系，我相信通过我们的不断努力一定能在很大程度上提升煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用的水平。
参考文献：
[1]许君民，黄寿元，王鹏.某矿盲斜井掘进局部通风系统设计.现代矿业[J]，2013（04）.
[2]张志辉.采矿技术应用问题的综合探析[J].科技致富向导，2013 （32）.