煤礦開(kāi)采技術(shù)與掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的構(gòu)建摘要：煤炭作為我國(guó)最重要的能源供應(yīng)，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。我國(guó)的煤炭資源儲(chǔ)量十分豐富，對(duì)煤炭的利用程度也十分深入，然而在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中容易發(fā)生瓦斯泄露、冒頂事故等危險(xiǎn)，這也直接導(dǎo)致了煤礦安全事故的頻繁發(fā)生。因此，其高效、安全的開(kāi)采一直是礦業(yè)工程領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)，在煤炭資源的開(kāi)采流程中，巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)構(gòu)成了確保開(kāi)采作業(yè)平穩(wěn)推進(jìn)與礦工生命安全的關(guān)鍵要素。本文將深入探討煤礦開(kāi)采技術(shù)與掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的構(gòu)建，并分析其在煤礦開(kāi)采中的重要性，以及實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵要點(diǎn)，以期為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)與開(kāi)采技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展提供有益的參考與借鑒。關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采；掘進(jìn)技術(shù)；支護(hù)技術(shù)；安全生產(chǎn)一、引言伴隨科技進(jìn)步與工業(yè)化進(jìn)程的深化，煤礦開(kāi)采技術(shù)已從傳統(tǒng)的手工開(kāi)采模式逐步向機(jī)械化、自動(dòng)化乃至智能化開(kāi)采轉(zhuǎn)型。在此背景下，巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)同樣面臨著技術(shù)革新與優(yōu)化的迫切需求。構(gòu)建一套高效、穩(wěn)定且適應(yīng)性強(qiáng)的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)體系，以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜多變的開(kāi)采地質(zhì)條件，已成為當(dāng)前煤礦開(kāi)采領(lǐng)域亟待攻克的技術(shù)難題。二、煤礦開(kāi)采技術(shù)概述煤礦開(kāi)采技術(shù)是煤炭資源開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)，其發(fā)展水平直接關(guān)乎煤炭產(chǎn)業(yè)的效能與安全性。當(dāng)前，煤礦開(kāi)采技術(shù)主要分為綜合機(jī)械化采煤（簡(jiǎn)稱綜采）與爆破采煤（簡(jiǎn)稱炮采）兩大類別，兩者各具鮮明特點(diǎn)，適用于差異化的開(kāi)采環(huán)境。綜采就是綜合機(jī)械化的采煤方式，也就是各個(gè)工序?qū)崿F(xiàn)了機(jī)械化，這種技術(shù)逐漸變得簡(jiǎn)化和普及，應(yīng)用性會(huì)更高，由于實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化的轉(zhuǎn)變。通過(guò)集成應(yīng)用先進(jìn)的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架等機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了從煤壁截割、煤炭裝載、運(yùn)輸?shù)较锏乐ёo(hù)等開(kāi)采流程的全機(jī)械化作業(yè)。憑借其高效性、安全性及低勞動(dòng)強(qiáng)度等顯著優(yōu)勢(shì)，綜采技術(shù)在煤層條件優(yōu)越、開(kāi)采規(guī)模龐大的煤礦中占據(jù)了主導(dǎo)地位。通過(guò)精準(zhǔn)操控機(jī)械設(shè)備，綜采技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，大幅提升開(kāi)采效率，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)有效縮短人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境的時(shí)間，顯著提升開(kāi)采作業(yè)的安全性。炮采，則是一種利用爆破力量進(jìn)行煤炭開(kāi)采的傳統(tǒng)技術(shù)，主要應(yīng)用于長(zhǎng)壁工作面。炮采過(guò)程主要包括破煤、裝煤、運(yùn)煤及巷道支護(hù)等多個(gè)步驟。具體而言，在破煤階段，通過(guò)精確鉆孔、合理裝藥及安全起爆等工序，利用爆破產(chǎn)生的沖擊力將煤層破碎成適宜尺寸的煤塊。爆破工作完成后，借助人工或機(jī)械化輔助手段，將破碎的煤炭裝載至運(yùn)輸設(shè)備，再通過(guò)運(yùn)輸系統(tǒng)將其運(yùn)出工作面。最后，實(shí)施巷道支護(hù)作業(yè)，以確保開(kāi)采作業(yè)的安全進(jìn)行。炮采技術(shù)以其靈活性強(qiáng)、適應(yīng)面廣的特點(diǎn)，特別適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定或煤層厚度變化顯著的開(kāi)采環(huán)境。然而，與綜采技術(shù)相比，炮采的機(jī)械化程度相對(duì)較低，生產(chǎn)效率有所不及，且人員勞動(dòng)強(qiáng)度較大，安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高。綜上所述，綜采與炮采作為煤礦開(kāi)采技術(shù)的兩大主流方式，各具特色，適用于不同的開(kāi)采條件和需求。在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)煤層賦存條件、開(kāi)采規(guī)模、技術(shù)水平及安全要求等因素綜合考量，科學(xué)選擇適宜的開(kāi)采方式，以實(shí)現(xiàn)煤炭資源的高效、安全開(kāi)采。三、掘進(jìn)技術(shù)及其關(guān)鍵要點(diǎn)（一）掘進(jìn)技術(shù)類型煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)是煤炭開(kāi)采流程中的重要組成部分，其技術(shù)類型主要包括直眼掏槽與斜眼掏槽的復(fù)合式布置以及掘進(jìn)機(jī)械化施工技術(shù)。直眼掏槽與斜眼掏槽的復(fù)合式布置是一種經(jīng)典且高效的掘進(jìn)工藝。該工藝通過(guò)精密規(guī)劃掏槽眼的傾斜角度與空間布局，實(shí)現(xiàn)煤層中的有效破碎區(qū)域構(gòu)建。具體而言，直眼掏槽用于初步形成破碎界面，而斜眼掏槽則進(jìn)一步擴(kuò)展破碎范圍，二者的有機(jī)結(jié)合能夠顯著提升煤層的破碎效率，為后續(xù)的掘進(jìn)作業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這種復(fù)合式布置不僅增強(qiáng)了掘進(jìn)效率，還確保了掘進(jìn)作業(yè)的穩(wěn)定性和安全性。高效掘進(jìn)機(jī)的機(jī)械化應(yīng)用，則代表了現(xiàn)代煤礦掘進(jìn)技術(shù)的重大進(jìn)步。掘進(jìn)機(jī)憑借其強(qiáng)大的截割能力與高效的裝載系統(tǒng)，能夠連續(xù)、快速地完成巷道掘進(jìn)作業(yè)，構(gòu)建了流水化的掘進(jìn)作業(yè)體系。這種高度機(jī)械化、自動(dòng)化的掘進(jìn)方式，不僅大幅度提高了煤礦的生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，還通過(guò)精確的掘進(jìn)控制與智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，確保了巷道掘進(jìn)的精度與安全性。此外，掘進(jìn)機(jī)的廣泛應(yīng)用還極大地加速了巷道掘進(jìn)的施工進(jìn)度，為煤炭資源的快速高效開(kāi)發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障，推動(dòng)了煤礦開(kāi)采技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與升級(jí)。（二）掘進(jìn)技術(shù)關(guān)鍵要點(diǎn)在煤礦巷道掘進(jìn)作業(yè)中，需要關(guān)注多個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)以確保掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行。首要之處在于掘進(jìn)前期的規(guī)劃與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)對(duì)于掘進(jìn)作業(yè)的穩(wěn)定性和安全性具有決定性影響。技術(shù)人員需依據(jù)礦層厚度、炮眼布置間距等地質(zhì)參數(shù)，運(yùn)用地質(zhì)力學(xué)分析與工程優(yōu)化設(shè)計(jì)原理，制定科學(xué)合理的掘進(jìn)方案，為后續(xù)掘進(jìn)作業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。其次，掘進(jìn)機(jī)的規(guī)范操作與高效利用是提升掘進(jìn)效率的關(guān)鍵。掘進(jìn)機(jī)操作人員需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的專業(yè)技能培訓(xùn)，全面掌握掘進(jìn)機(jī)的性能特點(diǎn)、操作規(guī)程及故障處理技能，并且應(yīng)該樹(shù)立“不安全不生產(chǎn)，不帶安全隱患生產(chǎn)”的意識(shí)，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)該先處理、再生產(chǎn)，以確保在掘進(jìn)作業(yè)中能夠充分發(fā)揮掘進(jìn)機(jī)的性能優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，為確保掘進(jìn)機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，需建立定期維護(hù)與保養(yǎng)機(jī)制，包括機(jī)械部件磨損檢測(cè)、磨損件及時(shí)更換、設(shè)備清潔與潤(rùn)滑等，以延長(zhǎng)掘進(jìn)機(jī)使用壽命并降低故障發(fā)生率。此外，巷道施工環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估同樣是掘進(jìn)作業(yè)中不可或缺的一環(huán)。通過(guò)采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛?、溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)，以及巷道圍巖的變形與穩(wěn)定性狀況，技術(shù)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，如瓦斯超限、圍巖失穩(wěn)等風(fēng)險(xiǎn)，并運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)警機(jī)制，采取相應(yīng)的應(yīng)急處理措施，確保掘進(jìn)作業(yè)的安全性。這一環(huán)節(jié)的實(shí)施依賴于監(jiān)測(cè)技術(shù)的精準(zhǔn)性與實(shí)時(shí)性，以及技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)與應(yīng)急響應(yīng)能力。四、支護(hù)技術(shù)及其關(guān)鍵要點(diǎn)（一）支護(hù)技術(shù)類型1.錨桿支護(hù)錨桿支護(hù)錨桿支護(hù)是煤礦巷道支護(hù)中極為重要的一種方式。錨桿支護(hù)技術(shù)主要就是利用錨桿的支護(hù)加固性能提高煤礦巷道的支護(hù)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，具有很好適應(yīng)并有效控制煤礦巷道圍巖變形的作用。錨桿的種類繁多，依據(jù)其主要構(gòu)成材料的不同，可大致劃分為金屬錨桿與非金屬錨桿兩大類別。金屬錨桿憑借其高強(qiáng)度和優(yōu)異的延展性能，在承受地層壓力、抵抗圍巖變形方面展現(xiàn)出卓越的性能。而非金屬錨桿，典型代表如玻璃鋼錨桿，則以其卓越的耐腐蝕性、輕質(zhì)高強(qiáng)等特性，在特定環(huán)境下展現(xiàn)出獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。此外，根據(jù)錨固方式的不同，錨桿可進(jìn)一步細(xì)分為機(jī)械錨固式錨桿、粘結(jié)錨固式錨桿和摩擦錨固式錨桿等類型。這些不同類型的錨桿各具特點(diǎn)，可滿足不同地質(zhì)構(gòu)造及巷道支護(hù)的特定需求。錨桿支護(hù)技術(shù)之所以能在煤礦巷道支護(hù)中得到廣泛應(yīng)用，主要?dú)w因于其顯著的支護(hù)成效、靈活的施工工藝以及相對(duì)經(jīng)濟(jì)的成本。它能夠有效地控制巷道的變形與失穩(wěn)，提高巷道的整體穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)，錨桿支護(hù)的施工相對(duì)簡(jiǎn)便快捷，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜的地質(zhì)條件和巷道斷面形態(tài)。此外，相較于一些傳統(tǒng)的支護(hù)方式，錨桿支護(hù)在成本方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，有利于降低煤礦企業(yè)的開(kāi)采成本，提升經(jīng)濟(jì)效益。尤為重要的是，在地質(zhì)條件復(fù)雜、圍巖穩(wěn)定性差的巷道中，錨桿支護(hù)展現(xiàn)出了尤為突出的支護(hù)效果。在這些極端環(huán)境下，傳統(tǒng)支護(hù)方式往往難以達(dá)到理想的支護(hù)效果，而錨桿支護(hù)則能夠憑借其獨(dú)特的支護(hù)機(jī)理和卓越的性能，為煤礦巷道的穩(wěn)定提供堅(jiān)實(shí)保障。因此，錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦開(kāi)采中具有不可或缺的重要地位。2.預(yù)制鋼筋混凝土支預(yù)制鋼筋混凝土支護(hù)預(yù)制鋼筋混凝土支護(hù)是一種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好的支護(hù)方式。該技術(shù)主要運(yùn)用預(yù)先在工廠內(nèi)加工并養(yǎng)護(hù)完成的鋼筋混凝土構(gòu)件，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)精確組裝，形成堅(jiān)固的支護(hù)結(jié)構(gòu)體，為巷道提供持久穩(wěn)定的支撐力。預(yù)制鋼筋混凝土支護(hù)之所以具有承載能力卓越、耐久性能優(yōu)良、適應(yīng)范圍廣泛等特點(diǎn)，主要源于其優(yōu)質(zhì)的選材和精細(xì)的制作工藝。其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，可有效抵御地壓和巷道變形，從而確保巷道的安全穩(wěn)定。同時(shí)，其耐久性能出色，能夠在惡劣的井下環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間保持支護(hù)效果，大幅降低后期維護(hù)成本。此外，該技術(shù)還具備強(qiáng)大的適應(yīng)性，能夠針對(duì)不同地質(zhì)條件和巷道斷面進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)和調(diào)整。在面臨服務(wù)年限要求長(zhǎng)、巷道斷面尺寸大、地質(zhì)條件復(fù)雜多變等挑戰(zhàn)時(shí)，預(yù)制鋼筋混凝土支護(hù)更是凸顯出其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。它能夠充分滿足這些特殊巷道對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的高要求，確保巷道在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的安全穩(wěn)定和高效運(yùn)行。盡管預(yù)制鋼筋混凝土支護(hù)的施工流程相對(duì)繁瑣，包括構(gòu)件預(yù)制、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)組裝及固定等多個(gè)環(huán)節(jié)，但鑒于其支護(hù)效果穩(wěn)定可靠，且能顯著提升巷道的安全性和穩(wěn)定性，因此在煤礦巷道支護(hù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和高度認(rèn)可。3.混凝土支護(hù)混凝土作為煤礦掘進(jìn)支護(hù)材料，因其良好的穩(wěn)定性與耐久性，越來(lái)越多地被應(yīng)用于巷道支護(hù)中，特別是噴射混凝土支護(hù)，是煤礦巷道支護(hù)中常用的一種方式。該技術(shù)主要借助噴射機(jī)械，將經(jīng)過(guò)精確配比的混凝土材料以高速噴射至巷道圍巖表層，從而形成一層致密的混凝土保護(hù)層。該混凝土保護(hù)層具備多重關(guān)鍵作用：首先，它能緊密貼合巷道圍巖，構(gòu)筑起一道有效的防護(hù)屏障，有效隔絕圍巖遭受風(fēng)化、水化等不利因素的影響，進(jìn)而遏制圍巖剝落現(xiàn)象。其次，混凝土層能大幅提升圍巖的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，大力增強(qiáng)巷道結(jié)構(gòu)的承載能力。噴射混凝土支護(hù)之所以獲得廣泛應(yīng)用，主要得益于其施工速度快、適應(yīng)性強(qiáng)及支護(hù)效果顯著等諸多優(yōu)勢(shì)。它能迅速封閉巷道圍巖，縮減巷道暴露時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)而降低安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，該技術(shù)能靈活適應(yīng)各類復(fù)雜地質(zhì)條件和巷道斷面，展現(xiàn)出卓越的適應(yīng)性。此外，其支護(hù)效果突出，能顯著改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)，增強(qiáng)圍巖承載能力，為巷道的安全穩(wěn)定提供堅(jiān)實(shí)保障。在煤礦巷道支護(hù)實(shí)踐中，噴射混凝土支護(hù)常與錨桿支護(hù)、鋼架支護(hù)等支護(hù)方式緊密結(jié)合，共同構(gòu)筑更為穩(wěn)固可靠的支護(hù)體系。這些支護(hù)方式相輔相成、協(xié)同發(fā)力，能大幅提升巷道的整體穩(wěn)定性和承載能力，確保煤礦生產(chǎn)的安全高效推進(jìn)。（二）支護(hù)技術(shù)關(guān)鍵要點(diǎn)在煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的具體實(shí)施過(guò)程中，以下幾個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)需予以高度重視。首先，支護(hù)方案的科學(xué)合理設(shè)計(jì)是首要環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)需對(duì)巷道圍巖環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造特征、開(kāi)采深度、地下水文條件等因素進(jìn)行全面深入的分析。通過(guò)詳盡的地質(zhì)勘探與數(shù)據(jù)解析，確保支護(hù)方案具備高度的科學(xué)性和合理性。針對(duì)不同類型的圍巖與地質(zhì)條件，支護(hù)方案需實(shí)施差異化設(shè)計(jì)，以精準(zhǔn)適應(yīng)具體的工程實(shí)際需求。針對(duì)軟弱巖層或復(fù)雜地質(zhì)夾層等區(qū)域，支護(hù)方案需采用針對(duì)性的加固處理手段。這其中包括增加錨桿的布置密度、運(yùn)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)、加強(qiáng)鋼架支護(hù)結(jié)構(gòu)等，以提升巖層的整體穩(wěn)定性和承載能力。同時(shí)，針對(duì)潛在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域，需實(shí)施專項(xiàng)的災(zāi)害預(yù)測(cè)與防控作業(yè)。其次，支護(hù)材料的選擇與質(zhì)量控制同樣至關(guān)重要。支護(hù)材料需具備充足的強(qiáng)度和剛度，以有效應(yīng)對(duì)巷道圍巖的變形及壓力作用。在材料的選擇上，應(yīng)著重考慮材料的優(yōu)異性能、強(qiáng)適應(yīng)性及良好耐久性。同時(shí)，在材料的采購(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)，均需執(zhí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，確保支護(hù)材料的質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。此外，在支護(hù)技術(shù)的實(shí)施過(guò)程中，還需注重施工工藝的不斷優(yōu)化與創(chuàng)新。通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的施工技術(shù)和裝備，提升施工效率與質(zhì)量水平。同時(shí)，強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管控與監(jiān)測(cè)工作，確保施工過(guò)程的安全穩(wěn)定進(jìn)行。五、結(jié)論綜上所述，煤礦開(kāi)采技術(shù)體系與掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，對(duì)于保障煤礦安全生產(chǎn)作業(yè)與提升開(kāi)采效率具有至關(guān)重要的作用。通過(guò)系統(tǒng)性地探究掘進(jìn)技術(shù)與支護(hù)技術(shù)的核心技術(shù)要素，以及這些技術(shù)在煤礦開(kāi)采實(shí)踐中的優(yōu)化應(yīng)用策略，能夠?yàn)槊旱V企業(yè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐與科學(xué)指導(dǎo)。展望未來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，煤礦開(kāi)采技術(shù)與掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)將步入一個(gè)更為廣闊的發(fā)展新階段，展現(xiàn)出更加顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用潛力。在此過(guò)程中，持續(xù)深化技術(shù)研究、優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，將是促進(jìn)煤礦行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的重要途徑。參考文獻(xiàn)：[1]安標(biāo)標(biāo).煤礦開(kāi)采技術(shù)與掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的探析[J].能源與節(jié)能,2024(10):148-150,153.[2]