田豐濤

（貴州鈺祥礦業(yè)集團(tuán)投資有限公司遵義縣鴨溪鎮(zhèn)萬(wàn)順煤礦，貴州 遵義 563000）

一、掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

掘錨一體化掘進(jìn)、綜合機(jī)械掘進(jìn)是目前常用的煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)[1]。掘錨一體化掘進(jìn)的基礎(chǔ)是錨桿支護(hù)，融合了巷道掘進(jìn)和巷道支護(hù)，可顯著加快掘進(jìn)進(jìn)程。綜合機(jī)械掘進(jìn)是一套由電力、鉆孔、掘進(jìn)、傳輸?shù)仍O(shè)備共同構(gòu)成的完整技術(shù)體系，其中掘進(jìn)設(shè)備可直接影響掘進(jìn)施工進(jìn)程，是整個(gè)系統(tǒng)的 核心構(gòu)件。下面以A煤礦為例進(jìn)行論述，該煤礦井田地表存在第四系通風(fēng)積層，主要開(kāi)采的是低變質(zhì)、無(wú)粘性、含油的31B（不粘煤）和41CY（長(zhǎng)焰媒）。

（一）掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

目前煤炭采礦工程巷道施工多組合使用斜眼掏槽和直眼掏槽，如果在掘進(jìn)的過(guò)程中遇到軟巖夾層，必須把掏槽控制在45°-90°間[2]，當(dāng)炮眼出現(xiàn)較大的斷面時(shí)，還應(yīng)增加輔助眼，確保煤礦巷道具有較高的質(zhì)量。A煤礦在巷道掘進(jìn)期間使用的是EBZ135佳木斯牌的掘進(jìn)機(jī)，該設(shè)備具有運(yùn)行安全、效率高的優(yōu)勢(shì)，加之還建立了合理的流水性掘進(jìn)施工框架，從而充分利了該設(shè)備在巷道掘進(jìn)中的優(yōu)勢(shì)。此外還使用了采煤機(jī)，該設(shè)備采整合了煤礦回踩和掘進(jìn)工序，通過(guò)靈活使用橫軸切割等形式可有效擴(kuò)寬煤礦巷道，且由于采煤效率高、資金投入小等優(yōu)勢(shì)，可顯著節(jié)省掘進(jìn)施工成本和時(shí)間，具有巨大的施工優(yōu)勢(shì)。

（二）支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

一套合理的頂板支護(hù)方案，是煤礦巷道安全施工的保障。核心巷道通常采用預(yù)留煤柱的支護(hù)形式。A煤礦的核心巷道的上區(qū)段為運(yùn)輸狀態(tài)下區(qū)段為回風(fēng)狀態(tài)，為了緩解回風(fēng)平巷周邊的支撐壓力，上下區(qū)段均預(yù)留了煤礦柱，極大地了地方便了巷道通風(fēng)和排水。當(dāng)同時(shí)要認(rèn)識(shí)到，支護(hù)不僅耗費(fèi)巨大，還會(huì)使得煤礦擠壓巷道底端，繼而對(duì)巷道的安全性和穩(wěn)定性造成一定的影響。對(duì)此A煤礦除了加強(qiáng)了煤柱管理，還嚴(yán)重控制了預(yù)留的煤柱寬度，很好地降低了煤層沖擊力。

礦用支護(hù)型鋼一般是U型鋼和工字鋼，多用于橢圓形、圓形、半圓拱形巷道斷面。這些礦用支護(hù)鋼大多具有較高的抗拉性、抗壓性和抗剪性，以滿足煤礦巷道施工的要求。此外，煤礦巷道的支護(hù)斷面還會(huì)受到抗彎截面模量的影響，并承擔(dān)著橫向與縱向的荷載。對(duì)此，A煤礦在充分了解巷道支架負(fù)荷的情況下，對(duì)抗彎截面模量進(jìn)行了科學(xué)配置，并根據(jù)巷道接觸面面積和滑移平溫度選用了合適的幾何形支護(hù)型鋼，最終很好地平衡了受力情況。

二、掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)在具體施工中的應(yīng)用

如今的道錨桿支護(hù)已發(fā)展成包括地質(zhì)勘探、設(shè)計(jì)支護(hù)方案、選用機(jī)械材料、評(píng)估作業(yè)質(zhì)量等在內(nèi)的一整套作業(yè)系統(tǒng)[3]。A煤礦在進(jìn)行地質(zhì)勘探的過(guò)程中充分考量了圍巖結(jié)構(gòu)、應(yīng)力、強(qiáng)度，這使得其探測(cè)到的數(shù)據(jù)更為真實(shí)地反應(yīng)了目標(biāo)礦區(qū)的結(jié)構(gòu)特性、應(yīng)力場(chǎng)、強(qiáng)度等，極大地了提升了后期巷道布置和支護(hù)的作業(yè)質(zhì)量。得到勘探結(jié)果后，該煤礦根據(jù)具體的地質(zhì)狀況設(shè)計(jì)了一整套的工作方案，加之有效的支護(hù)材料、作業(yè)工具、圍巖特性管理，繼而保質(zhì)保量地完成了整個(gè)施工進(jìn)程。

巷道掘進(jìn)施工中通常會(huì)運(yùn)用鉆眼爆破，因此在巷道規(guī)范和設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該考慮到，并在施工時(shí)輸送多臺(tái)電鉆設(shè)備。在具體施工中，還應(yīng)把控好施工進(jìn)程和相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，確保炮眼掘進(jìn)深度合理。前期結(jié)合具體的實(shí)際情況來(lái)定位炮眼和布置炮眼距離，這樣可進(jìn)一步提高炮眼定位的準(zhǔn)確性[4]。煤巖層和巖巷道的的特征決定了選擇何種挖掘方式[5]。如果挖掘期發(fā)現(xiàn)炮眼較深，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整挖掘過(guò)程。如果炮眼斷面偏小可采用復(fù)合型掏槽掘進(jìn)，如果炮眼位于軟煤層就開(kāi)展人工布置，A煤礦面對(duì)該情況掏槽3個(gè)，傾斜角控制在75°。對(duì)于軟煤層斷面偏小，不可采用輔助炮眼。當(dāng)鉆眼正常爆破且煤炭正常開(kāi)采時(shí)，則必須同步開(kāi)展裝煤工作。裝煤是一項(xiàng)繁瑣的工作，A煤礦使用ZNZ 裝煤機(jī)作業(yè)，使用該裝煤機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于履帶式傳輸，適合斷面運(yùn)輸，具有較高的靈活性、高效性和持續(xù)性。

三、掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)

（一）做好瓦斯的排放

想要確保巷道掘進(jìn)作業(yè)的安全進(jìn)行，就必須做好瓦斯的排放工作。在實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)巷道的具體情況設(shè)置合理的通風(fēng)系統(tǒng)，確保瓦斯能及時(shí)排出。此外還要做好瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)工作，定期檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)，立刻停止施工并開(kāi)展瓦斯排放。

（二）做好通風(fēng)防塵工作

在巷道掘進(jìn)作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，不僅會(huì)影響施工進(jìn)程，還會(huì)危害工人的身體健康，因此必要做好通風(fēng)防塵工作，根據(jù)巷道所需要的風(fēng)壓和風(fēng)量選擇合適的通風(fēng)機(jī)型號(hào)、數(shù)量及配套風(fēng)筒的型號(hào)和數(shù)量等。

結(jié)束語(yǔ)：

科學(xué)合理的開(kāi)采方法和技術(shù)可顯著提高開(kāi)采效率，也是煤礦開(kāi)采順利進(jìn)行的保障。為了實(shí)踐中做好巷道掘進(jìn)和支護(hù)工作，為煤炭開(kāi)采高效、穩(wěn)步、安全地進(jìn)行奠定基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙收。