Page 77 - 矿山地质与开采
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第四章 煤矿开采的相关技术手段
第五节 煤矿开采工程巷道掘进和支护技术
一、巷道掘进和支护技术概述
(一)巷道掘进
煤矿巷道掘进,是指在地下岩土层中开凿出不同截面形状的井、巷等平台,
方便人员和设备进行煤炭开采。从内容上看,巷道掘进包括钻眼、放炮、通风、
安全检查等内容,需要结合矿区的地质条件和开采方式综合决定。如果煤矿巷道
建立在软岩夹层,需要将掏槽角度控制在 45° ~90°,必要时还可以在炮眼断裂
面增设辅助眼。作为一种巷道切、销设备,煤矿掘进机被广泛用作破煤和装煤环
节,保证掘进设备按照预设流程开展施工作业。而采用横轴切割方式的采煤机,
能够实现连续采煤作业,同时将巷道掘进和煤矿回采结合起来,在拓宽巷道内部
宽度的同时,提高了采煤效率,在煤矿采掘施工技术中具有广泛的应用。
(二)支护技术
煤矿地下开采过程中需要用到支护技术,采用巷道支护能够保持巷道畅通和
周围岩土稳定,对于矿井的建设和施工具有重要的意义。顶板支护方案一定要结
合周边环境决定,以预留煤柱支护为例,在巷道的上层确定为运输通道,在巷道
下层确定为回风通道,而上下层通道之间则需要借助预留煤柱维持周边受力平衡,
也能在一定程度上分担回风通道的载荷。随着巷道支护技术的发展,近些年涌现
出许多新型煤矿支护技术,包括临时支护法、混凝土支护法、锚杆支护法等。面
对采煤层位于断裂地质条件的情况,该地质条件容易发生围岩碎裂、地质沉降等
自然灾害,对煤矿正常生产工作带来巨大威胁。此时可以将 U 型钢和锚杆支护
结合,建立起锚杆、锚索和锚网等立体支护技术,并在支护连接处采用喷浆作业,
从而共同提高巷道的稳定性和安全性。
(三)掘进与支护的联系
煤矿巷道掘进过程中用到的主要设备是掘进机,将掘进与采矿有机结合,对
于煤矿企业连续生产,提高工作效率具有重要意义。考虑到巷道整体的安全性,
在煤层实际开采过程中加强巷道支护,确定预留煤柱数量和间距,能够实现较低
的支护成本保证煤炭整个开采过程的效率。我国煤矿较多使用的是悬臂式掘进机
与人工锚杆配套掘进技术,实现了掘进机和锚杆支护交替衔接工作。当采煤机完
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