摘要：经过多年的开采，很多浅层的煤炭资源已经逐步被开发，现如今更多的煤矿开采都集中在深层，随着生产规模的不断扩大，其开采条件也越来越复杂，所以在开采过程中，对巷道掘进和支护的要求越来越严格，需要加大掘进和支护方式的力度，以此来实现煤矿开采的高效率，提高煤矿企业的经济效益。因此，本文重点探讨了采矿工程巷道掘进和支护技术要点。
关键词：采矿工程；巷道掘进；支护要点
引言
在现代化采矿工程中，企业为了提高采矿效益，需要加大对安全问题的重视力度，在巷道掘进中需要采取切实有效的防护措施，为掘进工作的顺利进行提供基础保障，同时还应该根据煤矿的实际状况，选择合适的支护技术，明确支护技术的要点和难点，根据煤矿掘进支护的实际需求，选择科学合理的支护类型，保证采矿工程的顺利开展。
1.巷道掘进与支护之间的关系
在采矿行业中，爆破得到了广泛的应用。为了有效的提高开采进度，在施工时必须将直孔和斜孔两种切割方式结合，才能达到最佳的爆破效果，提升采矿企业的经济效益。煤槽之间如果混入废石，会增加切割的复杂性，加大施工的难度，为此必须结合施工要求对切割角度进行相关调整，最好将其控制在45°～90°之间。如果在施工期间进行爆破作业，需要根据爆破面积大小，计算出设置的槽数，槽数会随着爆破面积的增大而增多，这样使爆破后巷道也能更大。在巷道上进行掘进时，主要使用的设备为掘进机，它结合了采煤和装载过程，大大提高了巷道掘进的效率。为了进一步实现煤矿开采的连续性，可以采用水平方式进行开采，有效地增加了整个开采的巷道，为提高开采效率提供了保障。因此，将隧道掘进机和采矿结合运用到连续开采煤炭中，对提高生产效率非常有帮助。采矿作业通常处于井下或地下深处，增加了采矿工作的难度，加大了作业人员的难度。因此，在煤矿开采之前，需要根据实际情况制定出合理的设计方案，加强巷道支护。考虑到巷道的安全性，需要确定煤矿实际位置。在开采过程中，必须确定煤柱的数量，减少操作流程，提高开采效率。同时还具有成本低的优点。为保证整个掘进作业的安全，设计人员需要在保证合适宽度的前提下，合理控制预留煤柱的数量。
2.巷道掘进和支护技术的影响因素
(1)围岩环境
巷道的稳定性以及开采环境与围岩有着非常紧密的关系，保证围岩的稳定性，促进煤矿掘进工作开展，为工作人员的人身安全提供保障。因此，在正式开采之前，需要有专门的工作人员对煤矿区域的岩石进行认真的勘察，明确围岩状况，建设符合标准的巷道。在掘进过程中也应该加大对围岩的观测，如果遇到围岩的脆弱部分，容易导致不同程度的塌方，严重时还会危及工作人员的生命安全。所以，在实际掘进过程中，煤矿企业一定要引起重视，加大地质应力的观测，如果围岩过于脆弱，可以使用锚杆支护技术进行加固，提高岩围自身的强度，需要注意的是，需要结合围岩的强度合理选择支护方式，围岩的不同状况支护力度有一定的区别，选择的方式也会不同。
(2)地质条件
在巷道掘进和支护实施之前，必须勘察施工区域的地质条件，由于我国各个地区之间的地质条件差异比较大，地区的环境比较脆弱，地表环境质量下降，很难勘查到完整的数据。在掘进和支护时，经常会遇到地下水断层等状况，直接加大了煤矿开采人员的工作量和难度，同时，还会对工作人员的人身安全造成一定的威胁。因此，在巷道掘进和支护时，煤矿企业需要重视地质条件问题，针对环境相对比较复杂的区域进行认真的分析结合实际状况，采取切实有效的防护措施。
(3)地应力的影响因素
矿山压裂是煤矿开采过程最主要的安全隐患问题，在低应力的影响下，操作不规范就会引起岩体位移，甚至会使整个岩石层坍塌，出现非常严重的意外事故。所以，在巷道掘进的时候，为了能够有效防止以上问题的出现，工作人员在使用支护技术之前，需要结合具体施工要求制定防护措施，降低岩石层坍塌的几率，同时还应该对整个采矿区域进行保护，为煤矿开采创造安全的施工环境。
3.采矿工程巷道掘进的技术要点及应用
(1)掘进方式的分类
一般情况下，使用综合机械化掘进技术，重点是利用运输机和供电系统等相关的设备形成先进的机械化掘进系统，在此基础上进行科学的作业，根据煤矿巷道的实际状况选择符合要求的操作设备，从而明确掘进机的基本型号。如果需要大面积的连续开掘作业，那么还需要使用连续式或者间断式的运输方式，保证相关设备掘进工作的顺利进行。在实际操作过程中，还应该合理控制操作进度和速度，以保证整个煤矿掘进的稳定生产，在掘锚一体机掘进作业时，施工人员需要全面掌握掘进机和采矿机的作业理念，并运用到实际掘进作业中，充分发挥新型掘进系统的特性和价值。进行基础掘进时，需要保证掘进和锚固作业能够有效地协调共同作业，需要合理的控制掘进和锚固作业的时间，以此来提高巷道掘进的效率，使用这样的方式能够在多种类型的采矿工程中应用，而且能够取得非常明显的效果，现如今已经被应用到多个采矿工程中。
(2)注重地质勘探工作
进行巷道掘进时，如果要想降低地质结构对巷道掘进产生的影响，尽量减少或者消除施工过程中出现的塌方状况。需要在正式开始施工之前，进行切实有效的地质勘察，为了加快地质勘察工作的顺利完成，需要组建一支具备丰富作业经验和较强专业能力的优秀勘察团队，为后续地质勘察工作提供便利。在实际勘察过程中，不仅要对整个工程项目的掘进山体进行全方位的勘察，同时还应该密切关注周围地质状况，特别是地下水的情况，一定要做好勘察工作，针对巷道掘进作业的地表水或者地下水的影响因素进行分析，做好围岩的加固工作。在加固过程中，最常用的是超前注浆技术，该技术最大的优势是可以提高围岩本身的稳定性，避免受水文因素、外界其他因素的影响，促进了采矿工程巷道掘进工作的稳定进行。
(3)完善巷道掘进设备配置
①掘进机一般来说，巷道掘进主要由重型大功率掘进机和轻型掘进机两种类型组成。在对掘进机进行选择时，一定要根据采矿工程具体的施工标准、地质状况以及巷道断面设计等多方面的因素进行综合考虑，如果断面十分狭小，而且破岩难度相对较低时，那么就可以选择轻型的掘进设备，这样不仅能够有效降低施工成本，还能够使操作更加灵活，降低故障。如果掘进中遇到大面积的巷道和高硬度的岩体时，需要选择重型、大功率的掘进机进行破研工作。此外，还需要结合截割头自身的结构、功率计算出相关参数，提高岩体本身的构造、粘结性以及硬度等，使其满足实际操作标准。②运输设备运输设备类型比较多样化，最常用的是包刮板运输机和胶带运输机，在使用中需要结合掘进机的功率、规格选择运输设备，提高两者之间的匹配度，保证掘进和运输工作顺利进行，这样就能够有效降低巷道掘进的时间，而且还能够减少工作人员的工作压力，以此来提高掘进工作的效率。
(4)做好通风防尘工作
巷道掘进的时候，一般会出现大量的粉尘、有害气体，最常见的是二氧化碳，因此，必须采取措施处理粉尘和有害气体，一旦处理不及时，就会威胁到工作人员的人身安全。一般来说，降低粉尘、有害气体最有效的方式就是加强通风，在井下选择合适的位置，安装排风装置主要作用是通风，因此在安装时，需要重视这两点之间的关系，确保井内的风量，使其达到煤矿开采的通风要求，为井下作业人员提供安全的工作环境。部分矿井企业在作业过程中，采用的是吸尘机进行粉尘处理，也能够有效降低巷道内的粉尘含量。
(5)做好煤巷锚杆支护管理方法
为取得良好的锚杆支护效果，需要严格控制隧道和锚固点螺帽的试验精度，为质量提供一定的保障。用专用锚固螺母代替普通螺母，在提高螺母自身作用的同时，提高了整体承载能力。在煤巷掘进支护中，需要对煤巷掘进行动态检测，找出锚索技术存在的潜在问题，合理运用先进的检测技术准确定位出具体位置，为提高锚点的结构安全性和抗压强度提供一定的保障。锚杆支护的质量主要取决于原材料的好坏，因此，需要加大施工现场的管理力度，对施工材料的质量进行抽样检测，如果检测出不合格的，需要立即清理存在质量缺陷的产品，并建立材料管理制度。在锚杆支护工程施工中，需要严格按照施工要求制定合理的施工方案，同时落实岗位责任制，为严格把控产品质量提供保障。软岩煤巷进行喷锚支护时，需要做好检查准备工作，并详细记录出检查数据，以便为后期锚杆支护的调整提供数据参数。(6)优化机电一体化机电一体化技术在我国煤矿开采中得到了广泛的应用。该技术能够为机械设备创造良好的环境，实现机械设备自动化。机械设备自动化的运用提高了采煤机械的效率和质量，同时，还降低了人工施工的工作量、施工安全、人工成本。为了全面掌握隧道设备的工作状态，需要加大机电一体化的监测力度，从而提高设备的运行效果，提高隧道及支护结构的质量。
4.煤矿巷道支护技术的应用
(1)掌握临时性支护技术
为有效提高临时支护的效果和质量，需要注意以下要点：一方面，明确安装支护的原材料。辅助原料多样性，其各自具有一定的优缺点，因此在材料选用过程中，必须保证原料的合理性。例如，当木质支撑架用作临时支撑时，应选择具有质量轻、安装方便、制造加工难度低的材料，但是该材料的缺点是耐火和抗压强度性能都较差。有的支护在抗压强度方面比较高，拆装方便，可重复使用，但是材料的成本较高。因此，在选择材料的过程中，必须遵循合理、可行、安全的原则进行合理的选择。另一方面，在临时性支护工作中，施工人员必须严格遵守支护流程和规则，严禁使用支护质量差的材料。
(2)连续采煤机技术
在采矿工程中，区域不同每个区域的地质条件也不同，如果采矿工程处于较大断面位置，传统的掘进技术具有一定的局限性，很难符合该地质条件的使用要求，而连续采煤机技术可以作为首选技术。连续采煤机的优势是：结构宽度大、工序比较集中，这样就简化了采矿工程流程，降低了对断面的影响。此外，在使用连续采煤机时，需要加大对采矿流程监督和管理，全面掌握断面的状况，降低意外事故发生的可能性，另外在使用连续采煤机的时候，还可以对其进行分层掘进，将工作区域划分为上层和下层两层，进一步优化采煤作业流程，切实提高采矿效率。
(3)锚杆支护技术
在永久支护工程中最常用的是锚杆支护技术，该技术应用之前，相关工作人员需要合理计算出杆体的抗剪和抗拉力，提高锚杆的质量，使其满足煤矿开采的标准，然后结合巷道的实际状况，合理计算出锚杆间距。另外，工作人员还需要计算出巷道的大托板厚度，防止出现变形的状况，尽量减少掘进过程中出现意外事故的概率。除此之外，使用锚杆支护技术工作人员需要对整个掘进区域进行全面的监控和观察，及时发现潜在的问题，确保支护技术的安全使用。
(4)全螺纹锚杆支护技术
全螺纹锚杆支护技术中全螺纹锚杆是关键环节。全螺纹锚杆的性能具有一定的特殊性，因此，为了防止出现传统锚杆应用中的问题，全螺纹锚杆在使用过程中需要结合地质特点对螺纹进行二次加工和紧固，从而确保锚杆强度分布的均匀性，该技术在实际应用过程中，会降低出现测应力不集中导致的薄弱截面断裂。另外，该技术的成本较低，在各种巷道的支护过程中得到广泛的应用，不仅能够有效降低支付的成本，而且还能够有效缩减巷道支护的工序，提高煤矿巷道支护质量。
(5)机械化掘进
在煤矿巷道掘进中，机械化技术的应用最为常见，例如：转载机和悬臂式掘进等等。综合机械化技术手段最大的优势是可以提高煤矿掘进工作的效率，同时，还提高了掘进工作的安全性、稳定性。悬臂式掘进机是结合我国目前煤矿掘进现状自主研发的一种机械设备，完全符合煤矿掘进的需求，还能够防止产能过剩的现象。使用机械化掘进技术是目前煤矿巷道掘进中应用最为广泛的机械手段，在实际应用过程中具备非常好的优势，而且其理论技术也比较完善。(6)混凝土支护技术混凝土支护技术的原理是借助喷射混凝土的优势，制作出混凝土支撑架，该技术与锚固支护的结合使用，能够有效的提高围岩锚固效果。必须遵守以下要点：①对施工喷雾器和混凝土装置进行合理的布置。混凝土喷射机和装置设计的合理性能够有效的提高路面支护的效率和质量。②严格遵守混凝土支护技术的施工步骤，即在开挖隧道后，需要按施工方案安装临时锚杆，安装好后，再涂一层薄薄的混凝土然后安装锚杆，确保每个关键点的合理安装。此外，需要合理选择锚网喷浆方式，进一步确保金属丝网的抗压强度，为混凝土支护的实用性提供了一定的保障。
5.结束语
采矿工程中为了保证巷道掘进的质量和安全，就应该加大对相关技术的重视力度。根据巷道的实际状况，选择合适的支护技术，使用现代化的技术手段，对整个巷道掘进和支护施工进行实时监管，保证巷道掘进效率，进一步提高煤矿开采的安全性和稳定性，真正实现煤矿企业经济效益和安全生产目标的双赢。
作者：万国星 单位：晋能控股煤业集团安全管理部
