煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术分析

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术分析

夏有舟

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【摘要】煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术是保证煤矿生产安全和效率的重要手段。主要分析巷道掘进和支护技术的应用要点、难点和策略，以及当前存在的问题和改进方向。巷道掘进和支护技术应该根据地质条件、围岩特性、地应力等因素进行合理选择和优化设计，同时加强通风防尘、安全保障、人员设备管理等措施，提高巷道掘进和支护技术的水平和增强其运用效果。

【关键词】煤炭采矿工程；巷道掘进；支护技术

随着我国煤炭资源开发的深入，煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术面临着越来越多的挑战，如地质条件复杂、围岩变形大、地应力高、瓦斯危险、粉尘污染等。这些问题不仅增加了巷道掘进和支护的难度和成本，也对煤矿生产安全构成了威胁。因此，研究煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用情况和改进方向，对于提高煤炭采矿工程的技术水平和经济效益，保障煤炭资源的可持续开发利用，具有重要意义。

1煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用难点

1.1煤层地质条件复杂

（1）煤层地质条件在空间和时间上都存在着不同程度的变化，如煤层的厚度、倾角、走向、构造等在不同位置和方向上可能有所不同，围岩的类型、特性、状态等在不同深度和距离上可能有所不同，煤层的含水、含气、含灰、含硫等在不同开采阶段和条件下可能有所不同。这些变化会影响巷道的掘进速度、效果、成本等，也会影响巷道的稳定性、安全性、耐久性等。（2）在煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用过程中，若地质勘察不充分、不准确或不及时，很可能使施工人员对煤层地质条件的认识存在一定偏差，从而造成巷道掘进和支护技术的选择和设计存在一定风险。例如，由于地质勘察不充分或不准确，可能导致对煤层构造、含气、含水等特征的估计和判断存在一定偏差，从而造成巷道掘进和支护技术的选择和设计不符合实际情况，导致巷道的掘进和支护效果不理想，甚至发生事故。

1.2顶板控制难度

顶板控制的难度表现在以下两个方面。（1）顶板的变形和破坏是由多种因素共同作用的结果，如围岩类型、特性、状态、厚度、层理、节理、裂隙等对顶板强度和变形能力的影响，地应力大小、方向、分布、变化等对顶板受力和破坏模式的影响，巷道位置、方向、形状、尺寸、间距等对顶板应力集中和释放的影响等。这些因素之间相互作用、相互影响、相互制约，使顶板的变形和破坏机制非常复杂，难以准确预测和控制。（2）顶板的变形和破坏不仅局限于巷道的直接顶板，还会影响到巷道的上部、侧部、下部等范围，甚至会影响到相邻的巷道和工作面，造成顶板整体变形或损坏情况。顶板变形和破坏范围的广泛性，很容易给巷道掘进和支护技术的选择和设计带来困难和限制，还会给巷道的稳定性维护带来极大压力和挑战。

1.3存在安全风险

安全风险是煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用过程中面临的重大问题，主要表现在以下两个方面。（1）在煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用过程中，可能发生的事故和灾害的类型和形式有很多种，如瓦斯爆炸、水害、火灾、顶板冒落、巷道塌陷、设备故障、人员伤亡等。这些事故和灾害的发生原因一般是巷道掘进和支护技术的选择和设计不合理、不规范，或者巷道掘进和支护技术的施工和维护不严格等。（2）在煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用过程中，事故和灾害的发生受到多种因素的影响和作用，难以准确地预测和预防，甚至有些事故和灾害的发生是突发、随机、偶然的，难以控制和避免。例如，煤层地质条件的复杂性、变化性、不确定性等特征，可能导致巷道掘进和支护技术的选择和设计存在一定失误，从而造成巷道掘进和支护技术的失效或不足，引发事故和灾害。又如，在煤矿的开采过程中，可能出现一些突发、随机、偶然的事件，可能导致巷道掘进和支护技术的破坏或失效，引发事故和灾害。

2煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用策略

2.1根据地质勘察情况确定掘进规划

地质勘察是煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用的基础和前提，也是保证巷道掘进规划合理和有效的重要手段。地质勘察的目的是获取煤层地质条件的详细和准确信息，为巷道掘进规划提供科学的依据和指导。在地质勘察的过程中，应根据煤矿的开采方案、资源储量、技术条件、经济条件等因素，合理确定地质勘察的目标、范围、深度、密度、精度等参数。同时选择合适的地质勘察方法和设备，制订科学的地质勘察计划和方案，组织和实施地质勘察工作。在实际勘察的过程中，应通过设备对地质情况进行全面的扫描和监测，收集地质数据信息，再通过相关软件进行处理，编制地质勘察报告，为巷道掘进规划提供可靠的信息和建议。

2.2结合巷道情况合理设计支护方案

支护方案是煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用的核心，也是保证巷道稳定性和耐久性的重要因素。设计支护方案的目的是根据巷道情况及地质特征，选择合适的支护和掘进方式，提升工程质量，降低安全风险。在设计支护方案时，应充分考虑实际工程需要，选择临时性支护、永久性支护、预注浆支护等，增强支护设计的实际效果。在临时性的矿洞掘进施工时，为防止巷道内出现顶板塌陷、断面破碎等情况，要做好临时支护工作，使用预制钢支架或结构简单的钢结构支护，提升施工过程的安全性。而在巷道掘进完成后，要做好永久性支护设计工作，可以使用混凝土结构或钢结构的支护技术，或通过混合使用，借助混凝土结构的承压能力，提升整体支护的稳定性，保证支护技术的应用水平。

2.3做好安全保障工作

安全保障工作是煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用基础和保障，也是保证巷道安全生产和环境卫生的必要条件。做好安全保障工作，可以有效防止或减少技术应用过程中可能发生的各种事故和灾害，保证施工人员和巷道的安全。为了做好安全保障工作，要根据巷道掘进和支护技术的特点和风险，制定和实施全面、系统、严格的安全保障措施，增强工程人员的安全意识和安全技能。同时，应当加强对巷道的安全检查和安全监测，设定相应的监测节点，安装监测设备，及时发现和消除安全隐患。

2.4加强施工人员及设备管理

施工人员及设备管理是煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术应用的重要部分，也是保证巷道掘进和支护技术质量和效率的必要条件。进行施工人员及设备管理能够合理配置和使用施工人员与设备，提高施工人员的工作效率和质量，减少设备损耗和降低故障率，增强施工效果。在进行施工人员和设备管理的过程中，要根据巷道掘进和支护技术的要求和特点，合理确定施工人员和设备的数量、结构、分工、协作等内容。在施工人员管理方面，选择合适的人员招聘、培训、考核、激励方法，提高施工人员的技能水平和素质，增强施工人员的责任感和团队精神。在设备管理方面，应当切实做好设备选购、维修、保养、更新等工作，提高设备的性能和延长设备的使用寿命，减少设备故障和损耗。同时要落实责任和监督机制，及时发现和解决人员和设备的问题，保证人员及设备管理效果，提升工程管理水平。

3结语

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用直接影响着煤炭生产的安全、效率和成本，做好相关技术的分析工作，了解技术的应用难点，根据实际工程情况应用技术，能够切实提升工程质量。同时，合理应用技术也能够使施工安全和施工科学性达到新的高度，提升工程的整体建设水平。

参考文献

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