论文部分内容阅读
[摘 要]强化煤矿巷道掘进施工可以保障煤矿的安全生产、促进煤矿的发展、进而在很大程度上提高煤矿的施工质量，本文主要对煤矿巷道的掘进施工进行了阐述，对其主要的施工方法住处了重点介绍，并对应当注意的事项进行了分析，同时探究了煤矿巷道的支护技术，对相关的支护理论做出了简要的探究，并针对可能出现的问题提出了相应的解决对策。
[关键词]煤矿巷道；掘进施工；支护技术。
中图分类号：X287 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0203-01
为了最大限度的对地下的煤炭资源进行开发工作，应当对地下巷道进行有规划的挖掘工作，所谓进行施工主要指的是一些煤矿建设及生产中，采用一定的方法和措施将岩体和煤体进行破碎，进而形成一定的巷道空间，，之后对巷道空间进行相应的支护工作。可以说巷道掘进是一个系统而又庞大的工程项目，这其中包括诸多影响因素，对巷道施工进行科学的组织实施，可以在很大的程度上保障巷道的安全，更可以加速施工进度。随着煤矿开采的强度不断加大，致使其埋深也在持续增加，加之相应的地质条件复杂异常，使得煤矿巷道的支护工作难度加大，在世界范围内，锚杆支护技术已经得到了较为广泛地应用，可以说支护技术已经成为另了提高煤矿产量不可或缺的重要因素。
一，煤矿巷道掘进施工方法简介
（1）钻眼爆破法，采用钻眼爆破法对煤矿巷道进行掘行同时施工，通常需要几台煤电钻机进行共同施工，在众多因素当中，施工技术以及施工组织是考虑炮眼深度的重要因素，而炮眼与炮眼之间的距离必须要充分考虑到煤层的实际强度，而施工人员在对炮眼进行布置工作的时候，必须要遵循一定的基本原则，这个原则基本上与岩巷类似，我们知道煤的基本特质是软，所以对其进行掏槽工作相对简单，目前对多被采用的是单向掏槽的方式，而当面对较深程度的炮眼时，以为这类炮眼的断面相对小，通常情况下采用的是复合式掏槽方法，假如存在软媒夹层，施工人员就必须在软媒带中布置掏槽，通常情况下，掏槽眼会有3个左右，且其倾斜角度大与60度、小于90度，如果断面非常狭小，一般不会设置辅助炮眼。
此外，我们必须要提到装煤，大家知道，装煤是一项费时费力的工序，在施工现场，通常采用ZMZ型装煤机进行装煤作业，该型号的装煤机采用履带式行走作业，这种履带行走的方式具有灵活性好，工作效率高等诸多优点，并且ZMZ型装煤机可以对煤矿进行持续性的装载，非常适合在掘进断面上进行施工作业。而我们经常见到的装载机，其装载效率是人工装车效率的5倍之多，如果装载机和装煤机联合作业，效率提高的更加明显，在煤矿巷道的断面能够满足装载要求的情况之下，我们也应当利用装载机对煤炭进行装载工作，而对于一些较为狭小的断面，需要特殊制造一些小型的装载器械。
（2）在進行破煤、装煤的作业中，需要将煤炭转运到规定的运输设备之上，需要采用的掘进机械是煤矿巷道掘进机，这种煤炭掘进机具有进度快效率高，安全等诸多优点，可以说，我国目前的煤巷施工的重要发展方向就是采用掘进机进行掘进施工，在施工中采用掘进机施工作业，加之相适应的运输设备，形成一套流水作业模式，可以从根本上解决煤矿巷道掘进施工的工程进度问题，极大程度的提高了生产效率。而相对于掘进机，连续采煤机的结构与之大不相同，它的宽度非常大，主要采用横轴的切割方式，利用连续采煤机可以一次性挖掘出3米宽的巷道，由此看出它是采煤主要的主要设备，在欧美一些发达国家，连续采煤机对煤矿中的大部分资源进行开采作业。连续采煤机有很多优势，优势之一就是连续采煤机的投入小，而受益则很高，此外连续采煤机综合了掘进和回采，使二者进行了有机的融合，这一模式大大缩短了矿井的建设周期，加快了出煤的速度，大幅度提高了产量，最大限度节约了时间以及成本，且连续采煤机多数采用的履带行走，移动起来非常简单，所以在近几年，它被广泛地运用到了煤矿巷道掘进，而且具有非常快的速度。
但是，要想让连续采煤机充分发挥其主要性能和优势，就必须要对影响连续采煤机正常使用的因素进行了解，我们知道，连续采煤机要想下井作业比较困难，因为它的一些配套设施和其本身的吨位很高，不能对其解体搬运，而根据我国的地质特征，连续采煤机都需要井下进行作业，这严重的制约了其使用范围及煤矿的生产能力。
二、煤矿巷道锚杆支护技术原理
对锚固区围岩的离层和裂纹变形进行控制是锚固支护的重要作用，在支护的过程中应当尽量保持锚固区的围岩保持受到一定的压力，最大限度地减少对围岩的抻拉，以防止围岩变形和受到破坏，也就是要尽可能的维持锚固区围岩的完整程度，使之具有较高的稳定性。要知道锚杆支护体系的刚度至关重要，锚杆支护技术的绝对性因素是预应力的固定，这个固定必须要结合煤矿巷道实际的围岩条件，确定预应力主要是为了围岩能够在高预应力下，仍具有较高的围岩强度。此外影响支护效果的另外一个重要因素是锚杆预应力的扩散，我们知道，一根锚杆的预应力范围非常狭小，所以托板、金属网、钢带等构件必不可少，我们应当利用这些构件将预应力扩散到更远的地方，所以在预应力支护体系中，这些金属构件非常重要。
三、煤矿巷道支护系统存在的问题及其对策
说道煤矿巷道支护系统存在的问题，首先要说的就是软岩回采巷道的支护问题，因为这是煤炭行业的一大诟病，我们通常采用U型钢支架对围岩软化所引起的破坏进行控制，因为围岩的约束能力相对较差加之应力的影响，在相对薄弱的位置很容易形成破碎区，破碎区的蔓延会引起自承圈的损坏。
要想解决上述问题就一定要对网或者喷层的刚度进行强化，在那些薄弱的位置增加锚梁支护，进而大幅度提升围岩表面的约束能力，进而最大限度地制约破碎区的纵向延伸，同时可以结合实际情况进行二次支护，二次支护的主要作用是为了能够增加支护的强度，使其具有一定程度的柔性，一旦围岩发生变形，可以将围岩的能量释放，尤其在支护体系的后半段，更要强化其刚度，以充分控制围岩变形。
总结
为了使煤矿产业高速、稳定的发展，提高煤矿的产量，必须对煤矿巷道的掘进施工和支护技术进行深刻的理解，重点推广和应用锚杆支护，根据实际出现的问题，采取相应的解决措施加以对应，以保障采煤作业的顺利开展。
参考文献
【1】 沈建成.关于煤巷快速掘进技术研究分析[J].华章，2011，（26）.
【2】 康红普.煤巷锚杆支护成套技术研究与实践[J].岩石力学与工程学报，2005.
【3】 窦世文.六家煤矿软岩回采巷道联合支护技术研究[J].矿业快报，2008.
[关键词]煤矿巷道；掘进施工；支护技术。
中图分类号：X287 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0203-01
为了最大限度的对地下的煤炭资源进行开发工作，应当对地下巷道进行有规划的挖掘工作，所谓进行施工主要指的是一些煤矿建设及生产中，采用一定的方法和措施将岩体和煤体进行破碎，进而形成一定的巷道空间，，之后对巷道空间进行相应的支护工作。可以说巷道掘进是一个系统而又庞大的工程项目，这其中包括诸多影响因素，对巷道施工进行科学的组织实施，可以在很大的程度上保障巷道的安全，更可以加速施工进度。随着煤矿开采的强度不断加大，致使其埋深也在持续增加，加之相应的地质条件复杂异常，使得煤矿巷道的支护工作难度加大，在世界范围内，锚杆支护技术已经得到了较为广泛地应用，可以说支护技术已经成为另了提高煤矿产量不可或缺的重要因素。
一，煤矿巷道掘进施工方法简介
（1）钻眼爆破法，采用钻眼爆破法对煤矿巷道进行掘行同时施工，通常需要几台煤电钻机进行共同施工，在众多因素当中，施工技术以及施工组织是考虑炮眼深度的重要因素，而炮眼与炮眼之间的距离必须要充分考虑到煤层的实际强度，而施工人员在对炮眼进行布置工作的时候，必须要遵循一定的基本原则，这个原则基本上与岩巷类似，我们知道煤的基本特质是软，所以对其进行掏槽工作相对简单，目前对多被采用的是单向掏槽的方式，而当面对较深程度的炮眼时，以为这类炮眼的断面相对小，通常情况下采用的是复合式掏槽方法，假如存在软媒夹层，施工人员就必须在软媒带中布置掏槽，通常情况下，掏槽眼会有3个左右，且其倾斜角度大与60度、小于90度，如果断面非常狭小，一般不会设置辅助炮眼。
此外，我们必须要提到装煤，大家知道，装煤是一项费时费力的工序，在施工现场，通常采用ZMZ型装煤机进行装煤作业，该型号的装煤机采用履带式行走作业，这种履带行走的方式具有灵活性好，工作效率高等诸多优点，并且ZMZ型装煤机可以对煤矿进行持续性的装载，非常适合在掘进断面上进行施工作业。而我们经常见到的装载机，其装载效率是人工装车效率的5倍之多，如果装载机和装煤机联合作业，效率提高的更加明显，在煤矿巷道的断面能够满足装载要求的情况之下，我们也应当利用装载机对煤炭进行装载工作，而对于一些较为狭小的断面，需要特殊制造一些小型的装载器械。
（2）在進行破煤、装煤的作业中，需要将煤炭转运到规定的运输设备之上，需要采用的掘进机械是煤矿巷道掘进机，这种煤炭掘进机具有进度快效率高，安全等诸多优点，可以说，我国目前的煤巷施工的重要发展方向就是采用掘进机进行掘进施工，在施工中采用掘进机施工作业，加之相适应的运输设备，形成一套流水作业模式，可以从根本上解决煤矿巷道掘进施工的工程进度问题，极大程度的提高了生产效率。而相对于掘进机，连续采煤机的结构与之大不相同，它的宽度非常大，主要采用横轴的切割方式，利用连续采煤机可以一次性挖掘出3米宽的巷道，由此看出它是采煤主要的主要设备，在欧美一些发达国家，连续采煤机对煤矿中的大部分资源进行开采作业。连续采煤机有很多优势，优势之一就是连续采煤机的投入小，而受益则很高，此外连续采煤机综合了掘进和回采，使二者进行了有机的融合，这一模式大大缩短了矿井的建设周期，加快了出煤的速度，大幅度提高了产量，最大限度节约了时间以及成本，且连续采煤机多数采用的履带行走，移动起来非常简单，所以在近几年，它被广泛地运用到了煤矿巷道掘进，而且具有非常快的速度。
但是，要想让连续采煤机充分发挥其主要性能和优势，就必须要对影响连续采煤机正常使用的因素进行了解，我们知道，连续采煤机要想下井作业比较困难，因为它的一些配套设施和其本身的吨位很高，不能对其解体搬运，而根据我国的地质特征，连续采煤机都需要井下进行作业，这严重的制约了其使用范围及煤矿的生产能力。
二、煤矿巷道锚杆支护技术原理
对锚固区围岩的离层和裂纹变形进行控制是锚固支护的重要作用，在支护的过程中应当尽量保持锚固区的围岩保持受到一定的压力，最大限度地减少对围岩的抻拉，以防止围岩变形和受到破坏，也就是要尽可能的维持锚固区围岩的完整程度，使之具有较高的稳定性。要知道锚杆支护体系的刚度至关重要，锚杆支护技术的绝对性因素是预应力的固定，这个固定必须要结合煤矿巷道实际的围岩条件，确定预应力主要是为了围岩能够在高预应力下，仍具有较高的围岩强度。此外影响支护效果的另外一个重要因素是锚杆预应力的扩散，我们知道，一根锚杆的预应力范围非常狭小，所以托板、金属网、钢带等构件必不可少，我们应当利用这些构件将预应力扩散到更远的地方，所以在预应力支护体系中，这些金属构件非常重要。
三、煤矿巷道支护系统存在的问题及其对策
说道煤矿巷道支护系统存在的问题，首先要说的就是软岩回采巷道的支护问题，因为这是煤炭行业的一大诟病，我们通常采用U型钢支架对围岩软化所引起的破坏进行控制，因为围岩的约束能力相对较差加之应力的影响，在相对薄弱的位置很容易形成破碎区，破碎区的蔓延会引起自承圈的损坏。
要想解决上述问题就一定要对网或者喷层的刚度进行强化，在那些薄弱的位置增加锚梁支护，进而大幅度提升围岩表面的约束能力，进而最大限度地制约破碎区的纵向延伸，同时可以结合实际情况进行二次支护，二次支护的主要作用是为了能够增加支护的强度，使其具有一定程度的柔性，一旦围岩发生变形，可以将围岩的能量释放，尤其在支护体系的后半段，更要强化其刚度，以充分控制围岩变形。
总结
为了使煤矿产业高速、稳定的发展，提高煤矿的产量，必须对煤矿巷道的掘进施工和支护技术进行深刻的理解，重点推广和应用锚杆支护，根据实际出现的问题，采取相应的解决措施加以对应，以保障采煤作业的顺利开展。
参考文献
【1】 沈建成.关于煤巷快速掘进技术研究分析[J].华章，2011，（26）.
【2】 康红普.煤巷锚杆支护成套技术研究与实践[J].岩石力学与工程学报，2005.
【3】 窦世文.六家煤矿软岩回采巷道联合支护技术研究[J].矿业快报，2008.