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摘要：一个煤矿企业生产指标的优劣，除资源条件外，主要决定于所采用的工艺技术的适应性和先进性。煤矿开采技术的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。如何选用合理的采煤方法，并使之不断完善和发展，对提高矿井生产水平和经济效益，改变矿井技术面貌有决定性的意义，文章阐述了煤矿开采系统的分类，分析了当前煤矿掘进支护发展现状,提出了煤矿掘进支护应用的对策措施,以提高煤矿安全生产水平。
关键词：煤矿开采；煤矿掘进；支护技术
Abstract: the pros and cons of a coal mine enterprise production index, in addition to the resource conditions, mainly depends on the adopted technology of the adaptive and advanced. Coal mining technology and perfect has always been a theme of the development of mining. How to select the reasonable mining methods, and constantly improve and development, to improve the level of coal mine production and economic benefits, change mine technology appearance has the decisive significance, this paper illustrates the classification of coal mining system, and analyzes the current development status of coal mine excavation supporting, put forward the application of coal mine excavation supporting measures, in order to improve coal mine safety production level.
Key words: coal mining; Coal mine tunneling; Support technology
中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
对我们国家而言煤炭资源丰富、分布面积广、煤田类型多样、开采煤层也具有多样化的特征，针对不同的矿区情况和不同的企业技术条件，选择合适的采煤方法是我国煤炭生产研究的重要课题之一。煤矿生产指标的优劣，除了受到自然资源条件限制外，更决定于所采用的采煤方法的实用性和适应性，只有选择合适的采煤方法，才能提高矿井生产水平和经济效益。因此，做好采煤方法的选择工作具有非常重大的意义。
1.煤矿开采系统的分类
所谓煤矿开采系统就是指综合运用煤矿开采学、矿山压力及控制、煤田地质学、煤矿安全科学与技术等理论，按科学的工程程序，使用一定的机电设备及配套系统采出地下煤炭以及伴生资源的一种工程活动和科学技术。煤矿开采系统所研究的是综合利用现代化科学理论与相关工程技术，深入分析、研究煤矿开采复杂多变的客观条件，掌握和利用煤矿开采的基本规律，系统地研究和开发高效、安全、高资源回收率和舒适作业条件的现代化煤矿开采的科学理论与工程技术。它主要分为矿井通风系统和矿井运输系统：
1.1矿井通风系统
我们都知道矿井通风是矿井安全生产的基本保障。矿井通风指借助于机械或自然风压，向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气，供给人员呼吸，稀释并排出各种有害气体和浮尘，以降低环境温度，创造良好的气候条件，并在发生灾变时能够根据撤人救灾的需要调节和控制风流流动路线的作业。矿井通风系统由影响矿井安全生产的主要因素所决定。
1.2矿井运输系统
对矿井运输设计时，应对井下煤炭、矸石、材料、设备及人员等的运输作统筹安排。运输方式与设备的选型，应根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、瓦斯情况、采煤方法等因素确定。
1.2.1采区运输：大、中型矿井的采区，要积极采用连续化运输，发展重载下运带式输送机。
1.2.2辅助运输：要采用高效能、适应性能强、单机服务范围广的设备，减少环节逐步发展集装箱运输，要根据条件采用单轨吊车、卡轨车、胶套轮机车、齿轨机车、无轨胶轮车或其他运输设备，逐步实现全矿井辅助运输的机械化、连续化。
1.2.3大巷运输：主要运输大巷的运输方式应根据运量、运距和技术经济效果优化确定。凡井型较大、采区生产集中、条件适合的矿井，可采用带式输送机，实现全矿井的连续运输。采用轨道运输的矿井，要发展底卸式或侧卸式矿车。要研制改造与底卸式矿车配套的双轨同步牵引电机车，大功率电机车和防爆柴油机车。
2.煤矿掘进支护技术的关键
2.1综掘机与普掘机的临界点确定
一般而言，综掘机与普掘机的临界点在于巷道的长度，它们的巷道长度需要根据综掘机、普掘机的掘进水平根据实际操作而定。通常情况下，当工作面的施工长度在300m 以下的时候需要采用的是普掘机，300m以上则需要采用综掘机，这样的分配有利于显示各自的优点，施工工艺也较为合理。因为，综掘机可以使生产的准备时间缩短，使得掘进的工艺技术更加适合煤矿工程的施工进度和相关需要。
2.2综掘机的选型
综掘机的选型需要注重这样几个方面的内容：适用于巷道的断面、机身的机构紧凑程度、煤矿煤岩的强度、综掘机的体积、机器的截割功率、机器的截割强度、机器设备的运行效率、机器设备的配件供应、机器设备的维修量等。
2.3截齿的选择问题
对于截齿的选择主要需要考虑的问题是要选择耐磨强度较高的综掘机的截齿，这样的强度截齿有利于提高煤矿掘进的截割速度，并减少对截齿的磨损。但是，当岩石的硬度大于综掘机的截齿切割能力的时候，我们应当考虑采用爆破等方式，不能利用機器设备进行强行切割，以使得设备被损坏，并且应在放炮时注意保护综掘机。
2.4临时支护技术的应用
利用综掘机进行煤矿的掘进需要应用到的是综掘机的液压系统，要考虑到液压系统的稳定性以及其停开机之中的闭锁装置。在这种研究中我们主要应用的是综掘机的机载液压锁临时采取的支护技术。在这里采用支护技术可以减轻工作的强度，使得掘进工作更加安全、可靠。
2.5开门转为技术的应用
在煤矿掘进工作巾，我们经常遇到一些技术难题。这就需要我们创新掘进机的自行开门施工工艺技术，为了减轻工作阻力，实现掘进工作的“零”爆破成就奠定坚实的基础。例如在煤矿的掘进工作中，面对开门直接安装的掘进机施工时，机器后面跟随着的是重达40t的运输量，距离高达1OOm。在这个操作中需要摒弃传统的穿凿放大，先爆破出一段然后再进行掘进机的安防和施工。
2.6综掘机的配套系统问题和施工组织管理问题
对综掘机在煤矿掘进施工中的管理研究应形成一套科学合理的先进的施工机制，提高组织管理技术水平，建立组织管理技术体系，以达到高效率作业的目的。例如在弯皮带运输技术的操作中，实现大角度长距离的拐弯掘进与采取小角度的连续拐弯技术时最大的角度可以达到26。。对于这样的一个连续运作的问题，可以减少皮带配置的工作效率，实现快速掘进。同时，在利用皮带机的尾部安装自动卸料的装置时也可以提高工作的安全性，避免因为各种客观条件所导致的皮带磨损问题。充分发挥掘进机的性能，合理安排施工工艺技术，通过优化劳动组织关系，不断优化专业作业队伍，优化施工工艺技术，实现对设备的有效利用和全面保养，为煤矿的掘进工作奠定物质基础和技术基础。
3.煤矿掘进支护应用对策
3.1吊环式前探梁应用
采用三根吊挂前探支架做为临时支护。前探梁采用11#矿用工字钢或π型钢制作,长度大于3.0m,用吊环固定。中间一根沿巷道中线布置,两侧前探梁距中间一根1.0m,每根前探梁不少于2个固定点。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。前探梁上方使用專用方木、构木、木契等,超前支护距两帮端面距不超过0.3m。吊环的强度要与前探梁的强度相匹配。上吊环的锚杆必须留有40～100mm的丝扣,以保证吊环的牢固。吊环必须全部上入锚杆,要求上紧上牢上满丝;在前探梁临时支护掩护下, 再进行其他工作。架设前要先进行敲帮问顶,清理浮矸活石,然后前移前探梁。
3.2吊链时前探梁应用
采用三根吊挂前探梁做为临时支护。前探梁采用π 型钢制作,长度大于3.5m,用吊环固定。中间一根沿巷道中线布置,两侧前探梁距中间一根1.0-1.2m,每根前探梁不少于2个固定点。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。超前支护距两帮不超过0.3m。架设前要先进行敲帮问顶,清理浮矸活石,然后前移前探梁。一切工作必须在完好的永久支护或临时支护下进行,严禁空顶作业。迎头10m范围内的棚必须使用联棚器进行连锁加固,每架棚使用两个联棚器,联棚器使在距离底板1m处,施工中,遇特殊情况使不上联棚器时,必须用铁镢子进行防倒加固。
3.3单体柱配π型钢前探梁应用
前探梁采用π型钢制作,长度大于3.5m,用外注式单体液压支柱支设(一梁三柱)。每两条前探梁间距1.0m,每根前探梁不少于3个单体液压支柱。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。前探梁上方使用专用方木(规格160×120×3200mm)、穿杆、木楔等,超前支护距两帮端面距不超过0.3m。架设前要先进行敲帮问顶,清理浮矸活石, 然后前移前探梁。
3.4单体液压支柱配铰接顶梁支护应用
支护采用单体液压支柱配选用HDJA—1200型金属铰接顶梁,柱距1.2m、排距0.9-1.2m、距帮不大于0.6m,柱子打在顶梁的中部。每次放炮后立即挂上顶梁插上水平销,在顶梁的掩护下, 铺上钢筋网, 打上水平楔,然后在顶梁下支设单体液压支柱。铺网要求:网要紧贴岩面,搭接0.2m,每隔0.2m用11#铁丝扭结。单体支护支设要求:所有基本柱的初撑力不低于90kN,每班对单体液压支柱巡查管理, 发现漏液、卸载的单体液压支柱及时进行更换,确保支柱全承载支护。单体液压支柱和金属铰接顶梁, 沿巷道支设成三排,一梁一柱支设,柱子支设在梁的中间,顶板破碎地段每两排顶梁之间间隔200～400mm穿小木棍、板批防止漏顶,要增加穿杆数量,穿杆要铰接使用。
3.5混凝土永久支护应用
煤矿永久支护是在巷道的服务年限内,为维护巷道围岩稳定而进行的支护。通常包括混凝土支护、料石碹支护、锚网喷支护等。喷射混凝土施工设备的布置,要以施工安全、高效操作为前提,科学选取施工距离。锚杆喷射混凝土支护施工要根据锚杆的型号科学组织。在掘进后,先安装临时锚杆,继而喷薄层混凝土,再进行复喷达到设计规定的喷层厚度,顶板情况良好时, 喷一薄层混凝土, 再安装锚杆, 再进行复喷, 达到设计规定的喷层厚度。锚网喷射混凝土施工,对于破碎软岩断层带需增加金属网一层或两层,增大其强度,起到钢筋混凝土的作用,钢筋网铺设在使用前清除污锈。钢筋网喷射混凝土作业时,应先埋设好喷厚的标钉, 以控制喷层厚度。喷射时, 适当缩小喷头与受喷面间的距离,调节喷射角度,确保钢筋和围岩表面混凝土的密实性, 确保施工平整、安全。
4、结论
我国正处于经济发展的关键时期，采煤技术是我们的薄弱环节。煤矿的掘进支护技术对保证煤矿开采过程的安全，提高煤矿开采效率有重要影响，在以特定矿区复杂地质条件下的掘进工作中应加强综合机械化作业的力度，加强对支护技术研究，在提高效率的同时保证开采安全。
参考文献
[1]黄大军．软岩中掘进支护的应用．中小企业管理与科技，2010(16)．
[2]徐永圻等《煤矿开采学》中国矿业大学出版社，1999
[3] 杨智英, 杨小强. 薄基岩浅埋煤层掘进中支护工艺探索.内蒙古煤炭经济，2012（1）
关键词：煤矿开采；煤矿掘进；支护技术
Abstract: the pros and cons of a coal mine enterprise production index, in addition to the resource conditions, mainly depends on the adopted technology of the adaptive and advanced. Coal mining technology and perfect has always been a theme of the development of mining. How to select the reasonable mining methods, and constantly improve and development, to improve the level of coal mine production and economic benefits, change mine technology appearance has the decisive significance, this paper illustrates the classification of coal mining system, and analyzes the current development status of coal mine excavation supporting, put forward the application of coal mine excavation supporting measures, in order to improve coal mine safety production level.
Key words: coal mining; Coal mine tunneling; Support technology
中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
对我们国家而言煤炭资源丰富、分布面积广、煤田类型多样、开采煤层也具有多样化的特征，针对不同的矿区情况和不同的企业技术条件，选择合适的采煤方法是我国煤炭生产研究的重要课题之一。煤矿生产指标的优劣，除了受到自然资源条件限制外，更决定于所采用的采煤方法的实用性和适应性，只有选择合适的采煤方法，才能提高矿井生产水平和经济效益。因此，做好采煤方法的选择工作具有非常重大的意义。
1.煤矿开采系统的分类
所谓煤矿开采系统就是指综合运用煤矿开采学、矿山压力及控制、煤田地质学、煤矿安全科学与技术等理论，按科学的工程程序，使用一定的机电设备及配套系统采出地下煤炭以及伴生资源的一种工程活动和科学技术。煤矿开采系统所研究的是综合利用现代化科学理论与相关工程技术，深入分析、研究煤矿开采复杂多变的客观条件，掌握和利用煤矿开采的基本规律，系统地研究和开发高效、安全、高资源回收率和舒适作业条件的现代化煤矿开采的科学理论与工程技术。它主要分为矿井通风系统和矿井运输系统：
1.1矿井通风系统
我们都知道矿井通风是矿井安全生产的基本保障。矿井通风指借助于机械或自然风压，向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气，供给人员呼吸，稀释并排出各种有害气体和浮尘，以降低环境温度，创造良好的气候条件，并在发生灾变时能够根据撤人救灾的需要调节和控制风流流动路线的作业。矿井通风系统由影响矿井安全生产的主要因素所决定。
1.2矿井运输系统
对矿井运输设计时，应对井下煤炭、矸石、材料、设备及人员等的运输作统筹安排。运输方式与设备的选型，应根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、瓦斯情况、采煤方法等因素确定。
1.2.1采区运输：大、中型矿井的采区，要积极采用连续化运输，发展重载下运带式输送机。
1.2.2辅助运输：要采用高效能、适应性能强、单机服务范围广的设备，减少环节逐步发展集装箱运输，要根据条件采用单轨吊车、卡轨车、胶套轮机车、齿轨机车、无轨胶轮车或其他运输设备，逐步实现全矿井辅助运输的机械化、连续化。
1.2.3大巷运输：主要运输大巷的运输方式应根据运量、运距和技术经济效果优化确定。凡井型较大、采区生产集中、条件适合的矿井，可采用带式输送机，实现全矿井的连续运输。采用轨道运输的矿井，要发展底卸式或侧卸式矿车。要研制改造与底卸式矿车配套的双轨同步牵引电机车，大功率电机车和防爆柴油机车。
2.煤矿掘进支护技术的关键
2.1综掘机与普掘机的临界点确定
一般而言，综掘机与普掘机的临界点在于巷道的长度，它们的巷道长度需要根据综掘机、普掘机的掘进水平根据实际操作而定。通常情况下，当工作面的施工长度在300m 以下的时候需要采用的是普掘机，300m以上则需要采用综掘机，这样的分配有利于显示各自的优点，施工工艺也较为合理。因为，综掘机可以使生产的准备时间缩短，使得掘进的工艺技术更加适合煤矿工程的施工进度和相关需要。
2.2综掘机的选型
综掘机的选型需要注重这样几个方面的内容：适用于巷道的断面、机身的机构紧凑程度、煤矿煤岩的强度、综掘机的体积、机器的截割功率、机器的截割强度、机器设备的运行效率、机器设备的配件供应、机器设备的维修量等。
2.3截齿的选择问题
对于截齿的选择主要需要考虑的问题是要选择耐磨强度较高的综掘机的截齿，这样的强度截齿有利于提高煤矿掘进的截割速度，并减少对截齿的磨损。但是，当岩石的硬度大于综掘机的截齿切割能力的时候，我们应当考虑采用爆破等方式，不能利用機器设备进行强行切割，以使得设备被损坏，并且应在放炮时注意保护综掘机。
2.4临时支护技术的应用
利用综掘机进行煤矿的掘进需要应用到的是综掘机的液压系统，要考虑到液压系统的稳定性以及其停开机之中的闭锁装置。在这种研究中我们主要应用的是综掘机的机载液压锁临时采取的支护技术。在这里采用支护技术可以减轻工作的强度，使得掘进工作更加安全、可靠。
2.5开门转为技术的应用
在煤矿掘进工作巾，我们经常遇到一些技术难题。这就需要我们创新掘进机的自行开门施工工艺技术，为了减轻工作阻力，实现掘进工作的“零”爆破成就奠定坚实的基础。例如在煤矿的掘进工作中，面对开门直接安装的掘进机施工时，机器后面跟随着的是重达40t的运输量，距离高达1OOm。在这个操作中需要摒弃传统的穿凿放大，先爆破出一段然后再进行掘进机的安防和施工。
2.6综掘机的配套系统问题和施工组织管理问题
对综掘机在煤矿掘进施工中的管理研究应形成一套科学合理的先进的施工机制，提高组织管理技术水平，建立组织管理技术体系，以达到高效率作业的目的。例如在弯皮带运输技术的操作中，实现大角度长距离的拐弯掘进与采取小角度的连续拐弯技术时最大的角度可以达到26。。对于这样的一个连续运作的问题，可以减少皮带配置的工作效率，实现快速掘进。同时，在利用皮带机的尾部安装自动卸料的装置时也可以提高工作的安全性，避免因为各种客观条件所导致的皮带磨损问题。充分发挥掘进机的性能，合理安排施工工艺技术，通过优化劳动组织关系，不断优化专业作业队伍，优化施工工艺技术，实现对设备的有效利用和全面保养，为煤矿的掘进工作奠定物质基础和技术基础。
3.煤矿掘进支护应用对策
3.1吊环式前探梁应用
采用三根吊挂前探支架做为临时支护。前探梁采用11#矿用工字钢或π型钢制作,长度大于3.0m,用吊环固定。中间一根沿巷道中线布置,两侧前探梁距中间一根1.0m,每根前探梁不少于2个固定点。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。前探梁上方使用專用方木、构木、木契等,超前支护距两帮端面距不超过0.3m。吊环的强度要与前探梁的强度相匹配。上吊环的锚杆必须留有40～100mm的丝扣,以保证吊环的牢固。吊环必须全部上入锚杆,要求上紧上牢上满丝;在前探梁临时支护掩护下, 再进行其他工作。架设前要先进行敲帮问顶,清理浮矸活石,然后前移前探梁。
3.2吊链时前探梁应用
采用三根吊挂前探梁做为临时支护。前探梁采用π 型钢制作,长度大于3.5m,用吊环固定。中间一根沿巷道中线布置,两侧前探梁距中间一根1.0-1.2m,每根前探梁不少于2个固定点。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。超前支护距两帮不超过0.3m。架设前要先进行敲帮问顶,清理浮矸活石,然后前移前探梁。一切工作必须在完好的永久支护或临时支护下进行,严禁空顶作业。迎头10m范围内的棚必须使用联棚器进行连锁加固,每架棚使用两个联棚器,联棚器使在距离底板1m处,施工中,遇特殊情况使不上联棚器时,必须用铁镢子进行防倒加固。
3.3单体柱配π型钢前探梁应用
前探梁采用π型钢制作,长度大于3.5m,用外注式单体液压支柱支设(一梁三柱)。每两条前探梁间距1.0m,每根前探梁不少于3个单体液压支柱。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。前探梁上方使用专用方木(规格160×120×3200mm)、穿杆、木楔等,超前支护距两帮端面距不超过0.3m。架设前要先进行敲帮问顶,清理浮矸活石, 然后前移前探梁。
3.4单体液压支柱配铰接顶梁支护应用
支护采用单体液压支柱配选用HDJA—1200型金属铰接顶梁,柱距1.2m、排距0.9-1.2m、距帮不大于0.6m,柱子打在顶梁的中部。每次放炮后立即挂上顶梁插上水平销,在顶梁的掩护下, 铺上钢筋网, 打上水平楔,然后在顶梁下支设单体液压支柱。铺网要求:网要紧贴岩面,搭接0.2m,每隔0.2m用11#铁丝扭结。单体支护支设要求:所有基本柱的初撑力不低于90kN,每班对单体液压支柱巡查管理, 发现漏液、卸载的单体液压支柱及时进行更换,确保支柱全承载支护。单体液压支柱和金属铰接顶梁, 沿巷道支设成三排,一梁一柱支设,柱子支设在梁的中间,顶板破碎地段每两排顶梁之间间隔200～400mm穿小木棍、板批防止漏顶,要增加穿杆数量,穿杆要铰接使用。
3.5混凝土永久支护应用
煤矿永久支护是在巷道的服务年限内,为维护巷道围岩稳定而进行的支护。通常包括混凝土支护、料石碹支护、锚网喷支护等。喷射混凝土施工设备的布置,要以施工安全、高效操作为前提,科学选取施工距离。锚杆喷射混凝土支护施工要根据锚杆的型号科学组织。在掘进后,先安装临时锚杆,继而喷薄层混凝土,再进行复喷达到设计规定的喷层厚度,顶板情况良好时, 喷一薄层混凝土, 再安装锚杆, 再进行复喷, 达到设计规定的喷层厚度。锚网喷射混凝土施工,对于破碎软岩断层带需增加金属网一层或两层,增大其强度,起到钢筋混凝土的作用,钢筋网铺设在使用前清除污锈。钢筋网喷射混凝土作业时,应先埋设好喷厚的标钉, 以控制喷层厚度。喷射时, 适当缩小喷头与受喷面间的距离,调节喷射角度,确保钢筋和围岩表面混凝土的密实性, 确保施工平整、安全。
4、结论
我国正处于经济发展的关键时期，采煤技术是我们的薄弱环节。煤矿的掘进支护技术对保证煤矿开采过程的安全，提高煤矿开采效率有重要影响，在以特定矿区复杂地质条件下的掘进工作中应加强综合机械化作业的力度，加强对支护技术研究，在提高效率的同时保证开采安全。
参考文献
[1]黄大军．软岩中掘进支护的应用．中小企业管理与科技，2010(16)．
[2]徐永圻等《煤矿开采学》中国矿业大学出版社，1999
[3] 杨智英, 杨小强. 薄基岩浅埋煤层掘进中支护工艺探索.内蒙古煤炭经济，2012（1）