煤矿巷道的维护

煤矿巷道的维护（精选12篇）

煤矿巷道的维护 篇1

0 引言

随着掘进机的应用, 巷道维护也成为维持煤矿正常生产的基本任务之一。绝大部分的大中型生产矿井的运输大巷、回风大巷的长度均在数千米甚至上万米以上, 其穿越的地层地质情况复杂, 在经过软岩、地质构造、应力集中区、含水地段等特殊条件时, 巷道极易变形甚至破坏, 巷道支护往往需经常性维护。而大巷作为矿井的主要巷道, 日常所承载的运输、通风等任务繁重, 尤其是运输大巷, 如何能简捷、快速、高效地进行巷道维护, 是许多大中型矿井, 尤其是开采时间较长的老矿井必须考虑的问题之一。同时, 矿山压力对砌碹巷道的破坏多种多样, 一旦遭到破坏, 砌碹就大大减弱对围岩的支承作用, 须因地制宜, 采取不同的方法及时有效维护, 才能保证矿井的安全生产。

1 巷道维护

1.1 锚杆类巷道维护

1.1.1 锚梁支护

通过锚杆和型钢配合使用, 将单根锚杆联接组成一个整体的承载结构, 从而提高锚杆支护的整体效果, 在锚带网、锚喷类巷道维护中应用较为广泛, 按型钢不同分为锚杆钢带和锚杆钢梁两种形式。 (1) 锚杆钢带;钢带厚度较小, 抗弯强度小, 易贴顶布置, 但承受载荷的能力较小, 适用于压力较小的巷道维护, 布置方式分横向和走向两种。 (2) 锚杆U型钢;U型钢抗弯刚度较大, 能承受较大的载荷, 控顶效果好, 适用于复合顶板或采动影响较显著的采区巷道, 在采区巷道维护中使用量较大。根据巷宽U型钢长度分为单式和复式两种;单式即采用单根U型钢配锚杆支护;复式是用两根U型钢短节交错贴在一起, 配锚杆支护。

1.1.2 锚杆支护

以其支护主动、对原有支护补强等优点, 在三水平的巷道维护中得到全面应用。这种类型支护在压力显现初期使用。否则, 因围岩受压, 造成眼孔坍塌操作困难。

1.1.3 锚杆注浆

采用外锚内注式锚杆, 向围岩内注入可凝材料, 可达到加固围岩、提高其强度的目的。当单一支护达不到维护效果时, 采用注浆方法, 与原支护形成联合支护, 效果十分明显。在扩修巷道施工中, 先向围岩内注入注浆材料, 增加围岩的完整性, 再行扩修, 使围岩的坍塌程度得到控制, 巷道成型好, 施工安全。

1.1.4 锚网喷支护

锚杆的主动支护、混凝土封闭围岩表面、金属网支撑联结作用, 使锚网喷总体和围岩共同形成一个支承圈, 支承围岩应力, 保持巷道围岩稳定, 在维护、扩修锚喷类巷道中应用广泛。

1.1.5 锚杆、架棚联合支护

在锚杆类支护巷道内, 当支护不能有效控制围岩变形时, 再使用钢棚配合锚杆维护巷道, 将锚杆、架棚 (架棚类巷道维护将在下一节中介绍) 支护特点结合在一起, 维护效果较为明显。

1.2 架棚类巷道维护

架棚以其结构简单, 安装拆卸方便等优点得到广泛应用。钢筋砼棚在一水平巷主回风巷道维护中得到应用;因其重量大, 抗压差而停用。木棚规格易于控制, 因其易腐、易燃和环保等因素影响, 使用范围越来越小。金属棚在二水平应用率较高, 材料由11#工字钢或25U型钢加工制作;因其能够多次维修复用, 在巷道维护中得到全面推广。其形式有梯型“、F”型、拱型、混合棚、架棚石材混合支护。

1.2.1“F”型棚

在锚喷或锚带网支护巷道中, 当一帮侧压较大, 另一帮安全间隙恰好达到规定值, 而如果安设棚腿, 安全间隙达不到规定要求, 开帮安设棚腿又会破坏原有支护的条件时, 采用单侧加中间棚腿的“F”型棚维护巷道最为适宜。

1.2.2 梯型棚

在采区上、下山、工作面切眼及上、下平巷维护中均使用该型架棚, 为平顶巷道架棚维护的基本型, 其抗压强度高于水泥棚、木棚。

1.2.3 可缩性拱型棚

棚头棚腿均采用25U型钢加工制作, 因其抗压强度大, 且具有一定的可缩性, 这种型棚分为三种形式;二节型、三节型、五节型。 (1) 二节型;即将棚头加工成两节, 中间断开处靠一短节将其联接成一体, 在棚头下端焊有方合, 使用时, 将钢镢打入两帮, 棚头下端方合骑在钢镢上, 这种架棚适用于维护砌碹、砼碹巷道。 (2) 三节型;即由一节棚头, 两节棚腿组合而成, 适用于宽度在3.8m以上的拱型巷道。 (3) 五节型;即由三节棚头, 两节棚腿组合而成, 这种架棚适用于宽度在3.8m以上的拱型巷道。

1.2.4 可缩性梯型棚

棚腿采用25U型钢加工制作, 每侧棚腿由两节组成, 棚头采用11#工字钢加工制作;使用时, 将两节25U型钢按一定长度搭接, 搭接处用两副卡箍将搭接处紧固。这种型棚因具有一定的可缩性, 棚头在受压时不致于受压变形, 在顶压较大的巷道维护中, 应用较为广泛。

1.2.5 混合棚

由11#工字钢加工制作的平直棚头与25U型钢制作的拱型棚腿组合而成, 这种架棚在维护锚喷巷道顶部受压变平和溜煤眼下口安装架设漏斗的工作中应用广泛。 (6) 架棚、石材支护;由墙石砌成的墙体在其上安设棚梁组合而成;在顶部压力显现后, 原有支护遭受破坏的三岔口, 将带有一侧棚腿的棚梁安设在墙体上维护巷道。这种单侧棚腿的架棚分为梯型棚、拱型棚, 适用于顶部压力不平衡, 跨度较大的三岔口。

2 结束语

在允许围岩产生一定变形的情况下, 充分发挥围岩的自承能力, 再维护好表层围岩, 以达到维护巷道自稳结构的目的。从观念和实践上将大量巷道从支撑围岩转变为维护围岩, 以达到降低材料消耗的目的。煤矿地质条件是多变复杂的, 企图用一种或几种支护方式是行不通的, 应把巷道开挖后的支架、围岩和原岩看成一个统一的动态平衡系统, 加强监测用监测数据指导施工和设计, 随时调整支护方式和参数, 以达到安全、低耗的目的。巷道维护采用的支护形式, 要从原有巷道支护状况、服务年限、巷道地质条件、巷道变形程度等多方面考虑, 要维修及时并确定经济合理可行的支护方法, 缓解巷道变形量, 增强原有巷道支护强度。重视巷道维护工程治理中的作用, 把矿井的巷道维护作为矿井生产的重要工作来抓, 也是搞好矿井安全生产、提高经济效益所必需的。

煤矿巷道的维护 篇2

作者：淮北矿业集团财务部 赵育平

2009年9月9日，财政部、国家税务总局发布了《关于固定资产进项税额抵扣问题的通知》（财税„2009‟113号，以下简称“113号文”），将“矿井”和“巷道”列入了构筑物范围。据此，地方税务部门不允许煤炭企业抵扣“矿井、巷道及其附属、配套设施”的进项税额，这一规定对煤炭企业生产经营影响重大。煤炭企业的“矿井与巷道”是否属于113号文规定的构筑物，矿井和巷道的附属与配套设施能否抵扣进项税，为修缮上述资产发生的进项税能否抵扣？本文根据煤矿井下巷道特征、增值税理论、生产经营和税收负担等情况，进行了探讨。

1煤矿井下巷道有关情况概述

1.1井下巷道的划分

以井工开采的煤炭生产是通过一系列井巷工程的开拓来实现的，我国大部分煤炭企业生产实行井工方式开采，华东地区的煤矿都是实行井工开采的煤矿。

矿井井巷种类很多，按其空间位臵可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道，按其服务范围和在矿井开采中的重要性，又可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道。为整个矿井或一个开采水平或阶段服务的巷道叫做开拓巷道，包括井筒、井底车场、阶段运输和回风平巷等；

为采区分段服务的运输、通风的巷道叫做准备巷道，包括采区上山、区段集中平巷、区段石门等；在采区范围内，为回采工作面直接服务的巷道叫回采巷道，包括回采工作面开切眼、区段运输平巷和回风平巷。开拓延深巷道是开拓巷道的一种，是矿井投产后开拓的为一个开采水平或阶段服务的巷道。

1.2井下巷道的投入情况

开拓巷道。华东地区煤炭企业在矿井基本建设阶段，投入的成本较大，其中：井筒投资6～8万元/m，其中的材料费、电费等物资性消耗（以下简称“物资性消耗”）约占总造价50％；大巷投资约2～3万元/m，其中的物资性消耗占总造价约55％。生产过程中形成的开拓延深巷道，建造约2.5万元/m。年产3 000万t的煤炭企业，每年需要开拓的延深巷道约3万多m准备巷道。

准备巷道。主要包括运输轨道巷、高瓦斯突出矿井抽排巷、采区主体巷道和防治水巷道。年产3 000万t的煤炭企业每年需要开拓的准备巷道

1约6～7万m，由于每个矿、每个工作面的地质条件差别较大，巷道支护方式不同，造价差别很大。以锚喷加金属网支护的巷道，成本约1.5万元/m，其中的物资性消耗6 000～9 000元/m；以U形钢加锚喷支护的巷道，造价少则2～6万元/m，其中物资消耗均价约2万元/m。

回采巷道。年产3 000万t的煤炭企业每年开拓的回采巷道15～16万m，以煤锚支护的巷道，巷道造价约6 000多元/m，其中的物资性消耗2 000～3 000元/m。另外，煤炭企业为维护上述巷道每年还需要支付大量的修理成本，尤其是对于地质条件变化大、开采深度较深的矿井，巷道的维修费用在生产成本中占有较大比例。

1.3井下巷道的核算

开拓巷道。开拓巷道分为两大类，一类是基本建设形成的巷道，一类是开拓延深形成的巷道。基本建设形成的巷道，以进入首采区为界，进入首采区以前的巷道，作为固定资产核算，进入首采区以后的巷道作为费用性核算。开拓延深形成的巷道，资金来源主要是按一定比例从成本中提取的维简费用和安全费用，由于该类巷道的服务时间与煤层储量、开采量和采煤技术手段等直接相关，使用时间具有很大的不确定性，财务上一般不确认为固定资产，做账时直接冲减维简费用和安全费用。

准备巷道和回采巷道。这些巷道随着煤炭资源开采的推进而相继坍塌，属于煤炭生产过程中的一次性消耗，财务上直接计入原煤生产成本，不确认为固定资产。

2煤矿井下巷道及其附属设施抵扣进项税额的理由

2.1生产巷道不属于“不动产在建工程”

煤矿井下的准备巷道和回采巷道，布臵在采掘工作面附近，直接为煤炭生产服务，习惯上称为生产巷道，不属于税收政策所述的“不动产在建工程”。

不动产在建工程是一项资产，是需要在财务账面上确认且不能移动的固定资产，而煤矿企业的生产巷道是随着煤炭开采的推进而坍塌，属于煤炭生产中的一次性消耗，不属于增值税规定的不动产在建工程，也不属于企业会计准则规定的固定资产。

113号文规范的是固定资产进项税额抵扣问题，并没有对企业一次性消耗物资的进项税额抵扣问题有新的限制性规定。在增值税转型前，煤矿井下“生产巷道”没有被定性为不动产在建工程，全国煤炭企业对生产巷道进项税额都进行了抵扣，而今我国全面实施了增值税转型，对进项税抵扣范围也给予了放宽。

2009年12月份，安徽省国税局下发了《关于煤矿井下开拓延伸工程耗用材料进项税抵扣问题的批复》（皖国税函„2009‟316号），文件指出“煤矿企业将所购材料用于井下生产巷道、设备管路等不动产安装维修的，其

进项税额不得抵扣”，将费用化的生产巷道支出纳入不能抵扣增值税的范围，与现行的增值税转型政策不符。

2.2煤炭井下巷道不属于税法所述的“构筑物”113号文件指出，构筑物是人们不在其内生产、生活的人工建造物，具体为《固定资产分类与代码》（GB/T14885-1994）中代码前两位为“03”的构筑物，其中矿井编号0353，巷道编号0341。笔者认为，113号文所指的构筑物不应该包括煤矿的矿井与巷道。理由如下：

首先，煤矿井下各类巷道都是员工在其间生产的场所，不属于113号文规定的范围。煤炭企业生产实行“两班生产一班检修”的循环作业。所谓检修就是对井下所有设备、巷道内所有管线路和所有巷道进行检查和维修。这些检修活动就是员工在巷道内的代写论文作业过程，包括在大巷和井筒等开拓巷道内的作业。井下大巷不仅是职工在其间进行生产调度的作业场所，而且是员工在其间为维护安全生产而进行的通风、排水和供电等服务的作业场所，同时还是员工在其间为运送材料、煤炭产品和人员的作业场所。

其次，煤炭生产场所不仅包括采掘工作面，而且包括其他各类巷道。煤矿生产是一个多系统、多环节的联合作业过程，煤炭采掘过程是以矿井和巷道为载体，进行掘进、回采、运输、提升、通风、排水、支护和维修的过程。煤炭生产场所是广义的概念，而不是狭义的概念。从各类巷道在生产中作用来说，准备巷道和回采巷道是布臵在采掘工作面附近，是井下采煤、掘进直接作业的场所；开拓巷道是煤矿通风、排水、运输和调度的生产场所，也是井下生产不可或缺的生产场所。

第三，113号文件的法律效应要大于其附件的法律效应。定义是对于事物的本质特征或一个概念的内涵和外延作出的确切而简要的说明，定义下的列举是一种借助对一具体事物的特定对象从逻辑上进行分析并将其本质内容一一罗列出来的手段，列举的内容应符合定义的要求，而不应该超越定义的范围。113号文的附件所列举的矿井与巷道，应在113号文件所述的“构筑物”之内，而不应该超越正文的精神。煤炭企业的矿井与巷道是员工在其间生产的场所，不属于113号文件所述的构筑物，虽然文件的附件将“矿井与巷道”列入03编号，但是根据法律效应原则，文件附件的法律效应低于正文，附件中的矿井与巷道不应该包括煤矿的矿井与巷道。

2.3煤矿井下巷道不同于水井与道路

煤矿的“矿井”不同于水井、地热井，也不同于地面的灰坑、检查坑与材料坑。“矿井”与“水井”相比，虽然都是用来提升资源的“井”，但煤矿的矿井需要配备大量的设备与设施，需要输送大批的作业员工，需要不断的开拓延深，需要进行高昂的安全投入。

煤矿的“巷道”不同于一般的公路、铁路，也不同于各种隧道与渠道。“巷道”与“道路”相比，两者在运输功能上具有相同之处，但地面交通

运输企业缴纳的是营业税，不存在进项税额抵扣问题，而煤炭开采企业缴纳的是增值税，能否抵扣该类资产进项税就显得尤为重要。同时煤炭的生产是一项风险高、环节多、难度大、不可预见因素多的作业，其开采、运输、提升等过程超过了一般加工制造业的流水线作业。井下巷道不仅为煤炭生产提供运输服务，而且还要为煤炭生产提供通风、排水等服务。

2.4煤矿井下附属与配套设备不同于其他设备与设施

地面建筑物或者构筑物的附属设备和配套设施是维持其基本使用功能而进行的投入，是该类固定资产不可分割的组成部分。煤矿的给排水、通风、照明、通讯、消防、提升和运输等设备与设施，都是以矿井与巷道为载体的，不仅是维持矿井与巷道的基本使用功能的必要设施，是一项金额较大且需要单独计价的固定资产，而且也是直接服务于采煤和掘进工作面的必要设施，尤其是井下的照明、通风、排水等管线路设施，还是一项随着井下采掘工作面的移动而移动的设施。

煤矿井下的附属设备和配套设施，既为生产巷道服务，又为开拓巷道服务，上述设备与设施属于既用于增值税应税项目也用于非增值税应税项目的固定资产，按增值税暂行条例第二十一条规定，取得的进项税额也是能够抵扣的。

3煤矿井下巷道进项税额抵扣问题的影响

3.1煤炭企业现行税收和社会负担过重

2009年，煤炭企业实现的税收占销售收入17％左右，其中增值税税收占销售收入13％以上，究其原因，主要有以下几个方面。

（1）增值税抵扣范围窄。煤矿生产是以地下资源为对象而进行的采掘活动，生产过程消耗的原材料不直接构成煤炭产品的实体，能够抵扣进项税的只有辅助材料、电力、修理费、生产用工器具和设备等，而对于占生产成本比例较大的迁村购地、青苗补偿、塌陷治理和采矿权等费用，由于无法取得抵扣凭证，不能抵扣进项税额。尤其是采矿权费用，煤炭企业为购臵资源而付出了较大的代价，应该像加工制造业购臵的原材料一样，抵扣其进项税额，而增值税政策并没有将其考虑在内。

（2）煤炭产品税率高。2009年，我国实行增值税转型后，煤炭产品的增值税税率由13％恢复到17％，煤炭企业新增生产用设备的进项税额可以抵扣，但煤矿生产用设备多在基本建设、技术改造期间集中形成，正常生产期间新增设备较少，相应抵扣的进项税额较少。

另外，煤炭行业议价能力不强，处于产业链的上游，税费负担向下游传导不力，新增的税收负担，有相当一部分实行了自我消化，尤其是受电煤定价机制不顺影响，电煤合同价格长期低于市场交易动力煤价格，部分企业电煤价格甚至低于煤炭成本。

增值税转型前，煤炭企业增值税税负为10％。增值税转型后，从安徽、山东、河北和山西等省份一些大型国有煤炭企业的交流情况来看，煤炭企业增值税税负上升到13%左右，是加工制造业的3倍以上。

（3）承担的社会职能多。国有煤炭企业承担着大量的社会职能，主要表现为，移交办社会职能进展缓慢，大量富余人员滞留在企业；实施主辅分离、辅业改制，除了支付大量的改制成本外，过渡期内还要支付大量的补贴费用；关闭破产资源枯竭煤矿，应移交当地政府管理的生活社区和留守机构，不能真正移交给地方政府等。

3.2新的税收政策将进一步加重煤炭企业税负

2009年，在其他行业增值税税负普遍下降的情况下，煤炭企业增值税税负反而增加，如果将不构成固定资产的“生产巷道”定义为“不动产”，将构成固定资产的“矿井”、“巷道”定义为不能抵扣进项税的“构筑物”，那么，煤炭企业井下巷道的开拓支出、维修支出以及附属与配套设备的进项税额均不能抵扣，增值税税负还将增加两个百分点，即由现在的13％增加到15％左右，吨煤生产成本也将增加10元/t以上。

当前，煤炭行业的安生生产形势严峻，经济效益并不乐观，生产经营依然困难，同时落后的生产方式、危险的工作环境、较低的工资水平，需要大量资金来改善和提升。如果对煤炭企业征收高额的增值税，将进一步增加企业居高不下的安全生产投入，将进一步压缩企业微薄狭窄的利润空间，甚至将重蹈上世纪末煤炭企业因经营困难导致人才大量流失的覆辙，在一定程度上增加了煤矿生产经营的不稳定因素，不利于煤炭工业健康发展。

4结论

煤矿井下巷道是矿工在其间生产作业的场所，是煤炭生产线不可或缺的组成部分，应像制造业生产线一样，允许抵扣其进项税额，而不应该以巷道是否资本化作为能否抵扣进项税额的界线，更不应该将费用化的巷道排除在增值税抵扣范围之外。

煤矿巷道高效掘进技术的应用探究 篇3

关键词：煤矿煤巷；综掘技术；支护；安全；效率

1 煤矿煤巷综掘施工注意事项

掘进机由主、副司机密切配合进行操作。工作时必须严格遵守安全操作规程，确保机器和人身的安全。机器的操作应准确熟练，避免误动作以致造成事故。截割工作前必须进行充分的准备，认真地进行班前检查。

截割时应根据掘进断面的大小和形状，以及煤层的赋存情况，合理地进行截割工作。在实际工作中应根据巷道规格，很好地控制截割头的升降和左右摆动，按照要求掘巷道。

对于一般较均匀的中等硬度煤层，采取由下向上的程序；对于半煤岩巷道，采取先软后硬，沿煤、岩分界线的煤侧钻进开切、沿线掏槽的程序；对于层理和节理发达的软煤，采取中心开钻、四面刷帮的程序，对于硬煤，则采取自上而下的程序，对于较破碎的顶板条件，采取适当留顶煤的方法；对于需要超前支护的破碎顶板，采取先截割断面四周的方法；而对于相当坚硬的煤岩巷道，也可以采取从下向上的程序进行截割。截割时应注意煤层的层理情况，沿层理进行截割。

另外，应特别注意扫底。一般情况下开始截割时，首先从左下角钻进，先沿底板水平扫底，将底面清理好后，再循序向上截割。否则由于底板上沉积大量煤岩，会影响清底。

截割过程中的注意事项：截割时应避免截割头带负荷启动，工作中需要根据机器的振动情况，合理地选择截割头的进给速度，以获得最佳的截割工况。截割工作中，还应严格遵守《煤矿安全规程》的规定。根据煤岩的软硬程度掌握好机器推进速度，切割时应放下铲板。严禁点动开机处理，掘进机以免烧毁电动机或损坏液压马达。 截割头工作必须在旋转状况下才能截割煤岩。经常注意清底及清理机体两侧的浮煤，操纵悬臂式工作机构伸缩时，应避免挤坏电缆、油管。用悬臂抬起棚梁进行支护时，严禁开动截割电机，以防误动作造成事故。此外，工作中截割、支护、转载三个主要上序间要做到互相配合、协调一致，维修人员处理故障及时，备品备件齐全。

2 如何快速的进行煤矿煤巷的综掘

2.1 提高机械装备和工程技术水平

设备作为煤矿掘进的一个基础支持是十分重要的，先进的设备水平能够很大程度的提高工程效率，目前来说常用的掘进机有两类，一类是连续采煤机和掘锚机组，两者均可实现煤巷的快速掘进，开机率较高，掘进效率高。另一类是悬臂式掘进机，这种机械具有很多方面的优势，例如适用范围较广，但同时也具有一些缺陷在掘进支护过程中不能进行平行作业，掘进效率很低，开机率较低。在这种设备基础上不断的研发煤矿煤巷综掘施工的装备和技术水平，通过设备的完善为煤巷掘进的快速、安全和高效提供基础，在这种形势下掘锚一体化是机械设备煤矿掘进的未来发展方向。

2.2 加强对地质因素的探查

准备工作的充分完成对于煤矿掘进工程的效率有很大的影响，不同的地址因素对于煤矿综合掘进的影响是不同的，这就需要对地质因素和工程情况的具体了解后进行综合掘进的工作，具体工作包括对每层厚度的分布进行全面的勘测和研究，对于断层构造要尽量避开，以免对综掘工程造成影响，对煤矿的软硬程度进行科学的评估，根据数据情况选择合理功率的综掘机械，由于煤层形成年代久远，在煤层中含有夹石的情况时有发生，一旦遇见这种情况常见的方式就是直接进行切割作业，当夹石较厚时，对于机械来说损伤会很大，机械的硬度承受也有一定的范围，这就需要首先对较厚岩石进行爆破，爆破之后再进行切割。

2.3 提高錨杆支护速度和质量

我国煤巷锚杆支护技术有了长足的发展。但仍存在一些问题，煤巷锚杆支护成巷速度低。主要原因是目前的掘进机主力机型适应性和可靠性比较差，锚杆锚固力低，支护密度大。具体的措施就是采用超前锚杆支护控顶。用锚索替代顶板锚杆。采用新型高强度、高可靠性、高预紧力的锚杆，改进锚杆支护设计，以求减少锚杆数量，提高巷道稳定性。

2.4 加强顶板管理与矿压观测

在掘进的过程中矿井的受力出现变化，矿山压力随着掘进过程不断增大，造成隐患，为了保障安全这就需要对矿井的顶板控制有所保障，并且要充分进行矿压的观测，以便保障工程的安全和进度，具体操作包括定期对巷道进行矿压的观测，控制巷道顶板的下沉，在巷道压力较大的位置要加强支护，从而保障掘进过程中的安全和工程进度的保障。

2.5 提高管理水平是实现煤巷综掘快速掘进的保证

管理的科学有序对于整个工程的效率来说尤为重要，煤巷综掘是一个复杂的工程，对员工素质要求也较高，在管理中就需要对员工素质提出要求，在设备有所提升的情况下，建立高素质的员工队伍，尤其是在掘进过程中司机的水平，司机的水平高低和掘进速度质量成正比，除了司机之外还有现场的机电责任人员，在煤巷综掘中设备涉及较多，机械的运用就免不了有所损坏，这就对维修人员的素质提出了要求，基本上维修人员必须掌握现场所用设备的性能、故障、原理以及维修方法等，以便在机械设备出现问题的时候保障工程的正常顺利进行。另外对于人员的管理要完善奖惩制度，通过制度的约束提高工作人员的工作积极性，管理人员要不断的学习施工管理方法，不断的实现管理的科学化、规范化，另外在技术管理上还需要保障作业的正规性。

3 煤矿煤巷综掘过程中的防尘措施

在煤矿煤巷的综掘过程中不可避免的会产生粉尘，其中包括煤岩破碎产生的粉尘、机械与煤岩作用产生的粉尘、煤块塌落以及机械在地面行进产生的粉尘等，另外皮带运输以及工作面沉积粉尘在通风过程中又会产生二次粉尘等。

综掘工作面综合防尘措施要包括减少产尘量、降尘、粉尘隔离。煤层注水是从源头上控制、减少粉尘的产生，是粉尘治理的根本途径。在煤层未掘进之前打若干孔，通过钻孔注入高压水，利用抽出式水射流除尘风机收集工作面产生的粉尘并进行净化。

4 结语

综上所述，虽然目前我们取得了一定的成绩，但还应努力研制各种性能先进、结构合理的掘进机，不断地提高巷道掘进的机械化、自动化水平，提高煤矿岩巷掘进的安全和利益的最大化。

参考文献：

[1]朱斌.煤巷综掘快速施工[J].能源与节能，2014（9）：178-180.

[2]朱勇.煤矿快速掘进技术与措施[J].城市建设理论研究（电子版），2013（9）.

[3]刘敬斌，刘伟，王德勇，等.湿式除尘系统在赵楼煤矿综掘工作面的应用[J].内蒙古煤炭经济，2013（7）：140-141.

作者简介：

煤矿巷道支护技术的应用 篇4

1 煤矿巷道支护理论与设计方法

1.1 巷道支护理论概述

煤矿巷道支护理论是支护设计的基础, 经过多年的探索研究已产生了十几种支护理论, 其中代表性的理论有悬吊理论、组合梁理论、加固拱理论、最大水平应力理论、新奥法支护理论、围岩松动圈支护理论等[1,2]。

悬吊理论为软弱围岩巷道顶板锚杆或锚索锚固于上部稳定岩层 (老顶) 提供了技术支持。虽然完全符合该理论的围岩状态比较少见, 但它直观、易于理解。

组合梁理论认为锚杆可以将层状岩层锚成组合梁, 同时锚杆还发挥着抗剪销钉的作用, 阻止岩层之间的错动, 从而提高了顶板岩层的承载力。但该理论忽略了水平应力对组合梁的影响。

加固拱理论解释了在被纵横交错的弱面切割的散状、破碎岩层中安装锚杆, 可以形成稳定承载结构的原因。

最大水平应力理论是澳大利亚锚杆支护技术的基础。该理论认为巷道顶底板变形及稳定性主要受水平应力控制, 对于巷道走向来说, 最有利的方向是巷道平行于最大水平主应力, 最不利的方向是巷道垂直于最大水平主应力。因为最大水平主应力是顶底板岩层发生剪切破坏, 进而出现松动、错动, 以致膨胀、变形的“元凶”, 所以克服水平应力可以避免顶底板变形、破坏, 为达此目的要求锚杆强度大、刚度好, 抗剪能力强。

新奥法是奥地利隧道新施工方法的简称。该理论提出了隧道施工的22条原则, 归纳起来主要是以下三个方面:一是强调支护与围岩共同作用机理, 所以要避免损害围岩原有的强度, 充分发挥围岩的承载能力, 例如喷射混凝土可以阻止围岩风化和松动, 有利于保护围岩原有强度不会遭到很大损失。二是发挥二次支护的作用, 巷道开挖难以避免对围岩的扰动, 由于应力调整剧烈, 围岩变形量大, 速度快, 一次支护应以轻便快速的方式建立起来, 充分发挥围岩的支护能力, 然后再在围岩变形稳定后适时进行二次支护, 以提高整个支护体系的安全度。三是建立巷道施工量测体系, 通过系统的现场监测, 在充分掌握围岩活动规律基础上充分优化设计参数, 以实现最佳的支护效果。

围岩松动圈支护理论是我国学者董方庭教授创立的, 该理论通过现场实测确定围岩松动圈的大小和性质, 以此确定支护设计形式和参数。巷道开挖后, 岩体三向应力平衡状态受到破坏, 从巷道开挖周界向围岩深处三向应力平衡为止, 周围形成碎胀变形区 (即围岩松动圈) 、塑性区和弹性区, 其中弹塑性状态的围岩可以自稳, 碎胀区域的围岩需要支护。围岩松动圈越大, 说明围岩变形量越大, 支护难度越高。围岩松动圈可采用超声波围岩裂隙探测仪进行量测, 按照大小分为小松动圈 (厚度<0.4m) 、中松动圈 (厚度0.4~1.5m) 和大松动圈 (厚度>1.5m) 。

1.2 巷道支护设计方法

巷道支护设计的目标是合理选择支护形式和支护参数, 也就是确定合适的支护强度, 在确保巷道安全的基础上尽量减少施工费用和工时。目前, 支护设计的主要方法包括工程类比法、理论计算法、实测法和数值模拟法。工程类比法是参照现有的工程资料或施工经验, 选择新工程的支护形式和参数的方法, 包括依据具体工程的类比法、按照围岩稳定性分类的类比法、采用经验公式的类比法。理论计算法是利用悬吊理论、组合梁理论、加固拱理论等推导出的计算公式确定支护参数, 由于这些理论自身的局限性, 理论计算法的结果还不能直接用于工程实践。实测法是利用现场观测资料, 结合岩石力学理论和数理统计方法进行巷道支护设计的方法, 如围岩松动圈支护法、新奥法都是利用实测资料进行设计的方法。数值模拟法是利用有限元、有限差分、离散元等数值方法模拟巷道支护方案, 确定支护形式和参数的方法。

2 煤矿巷道支护技术的应用

2.1 软岩巷道支护特点

软岩是指黏结性差、强度低、容易风化 (包括遇水膨胀) 、自稳能力差的岩层, 具有松、散、软、弱的特征。按照对巷道支护影响性质分为低强度软岩、膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩、复合型软岩等类型;根据松动圈支护理论, 大松动圈 (厚度>1.5m) 即为软岩。软岩在我国各地都有分布, 成岩年代较晚、埋深大、构造应力大的岩层无论强度大小, 均可表现出软岩性质, 如南方贫煤省份开采薄煤层的半煤岩巷围岩[3]、深部巷道围岩等都呈现出软岩性质。软岩的特点决定了支护的困难性, 因此也成为研究的热点, 但各地软岩性质各异, 并不适用完全相同的支护对策, 下面就结合软岩巷道的支护探讨支护技术的应用。

2.2 软岩巷道支护不合理问题分析

一般来说, 支护设计不合理主要有以下三种情况:一是支护过强, 超出了需要, 必然增加支护费用和降低支护效率;二是支护不足, 主要是用料不足, 以致巷道出现过大变形, 需要经常维护和修理, 更糟糕的结果是发生片帮冒顶事故;三是费用没少花, 但仍出现第二种结果, 原因不外乎是支护形式及支护参数选用不当。实际工程中后两种情况出现较多, 现在结合实例说明。

某维护巷道, 主要用于运料、供风和人员通行。采用矩形断面, 宽3.6m, 高3.0m。支护方案:顶板5根16×2000 (mm) 螺纹钢锚杆, 间距和排距均为800mm;两帮各3根与顶板相同规格的螺纹钢锚杆, 间距1000mm, 排距为1600mm, 梁子梯10×5000 (mm) 。

支护问题如下:两帮内挤, 掘进半年巷道净宽减少到近2m, 其中以中下部鼓出明显, 呈现下窄上宽的倒梯形, 同时上帮有空帮和掏空现象;顶板岩体有碎裂现象, 掉落岩石被金属网兜着;底板没有封底, 底鼓量超过300mm, 三、四个月要清理一次。

问题分析: (1) 围岩强度低, 节理裂隙发育, 含较多的黏土矿物, 围岩变形量大;再受采动扰动影响, 应力叠加和集中, 影响巷道稳定。 (2) 围岩不做封闭, 长时间暴露于空气和水中, 发生风化碎裂和遇水膨胀现象。 (3) 不做变形监测, 无法准确掌握、评价围岩稳定状况和调整支护参数。 (4) 支护参数不合理, 所选用锚杆锚固力不足, 支护强度不够, 例如按照悬吊理论, 顶板锚杆应锚固在稳定性较好老顶内, 但所选锚杆长度不足;再如巷道横断面四角是高剪应力区, 是支护需要加强的关键部位, 但却没有采取专门的措施。 (5) 没有二次支护稳定措施, 根据新奥法支护理论, 二次支护是确保整个支护体系安全度的重要举措。

2.3 软岩巷道支护改善和优化措施

上述软岩巷道, 采用窥视孔试验观察, 两帮松动圈厚度达到4m, 底板松动圈厚度也有2m, 已属于大松动圈和软岩巷道。两帮围岩点荷载试验强度经修正后为14.08MPa, 属于软岩。通过变形监测观察到巷道开掘1~2d的变形速率在6~18mm/d, 100d后最大变形量超过400mm, 受采动影响的监测点100d后最大变形量超过700mm。以上情况表明两帮是最薄弱环节, 需要重点治理。鉴于锚杆长度有限, 所以增加了锚索作为二次支护。

新的支护方案如下:顶板5根20×2500 (mm) 螺纹钢等强预拉力锚杆, 加长树脂锚固, 间距和排距同原方案, 外加3.6m梯子梁和钢筋网;锚杆预紧力≥30k N, 锚固力≥120 k N;另加外加3根17.8×6000 (mm) 锚索, 加长树脂锚固, 间距和排距分别为1200mm、1600mm, 预紧力≥60k N。两帮各4根20×2500 (mm) 锚杆, 加长树脂锚固, 间距和排距分别为900mm和1600mm, 预紧力≥20k N, 锚固力≥80 k N;每2排梯子梁上各设置1套17.8锚索, 长度分别为6300mm和4500mm, 外倾角45°;采用带锚杆的槽钢卡住锚索梁。底板4根20×2000 (mm) 螺纹钢等强预拉力锚杆, 加长树脂锚固, 间距和排距分别为1000mm和800mm, 预紧力和锚固力同顶板, 另加3.6m梯子梁。

经过80d监测, 两帮内收18mm, 顶底板变形33mm, 达到了服务年限内安全生产的需要。通过前后两个方案对比可以看出, 新支护方案更为合理。

3 结语

煤矿巷道支护技术正向高强度、高刚度、高可靠性和低支护密度的“三高一低”方向发展, 但在应用过程中, 由于对支护理论理解不深入、支护设计不合理、生产监测不到位, 支护效果并非都能达到理想的效果, 因此在实际工作中要加强理论的研究与应用, 为保障采煤安全创造良好的条件。

摘要：随着采煤技术的进步和煤炭资源利用的深化, 易于开采的资源越来越少, 而稳定性差、支护难的软岩巷道越来越常见, 支护技术就成为影响煤矿安全、高效生产的重要因素, 本文从支护理论、设计方法和生产应用等方面对支护技术进行了探讨。

关键词：煤矿,巷道支护,应用

参考文献

[1]康红普, 等.煤巷锚杆支护理论与成套技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2007.

[2]薛顺勋, 等.软岩巷道支护技术指南[M].北京:煤炭工业出版社, 2002.

煤矿巷道顶板巡查制度1 篇5

为加强顶板管理，杜绝顶板事故，对矿井在用巷道开展巡查，及时掌握矿井巷道状况，合理安排巷道返修施工，保证矿井安全生产，特制定煤矿巷道顶板巡查制度，请各单位遵照执行。

一、组织机构

为加强对巷道巡查工作的领导，矿成立领导小组 组 长：矿长

副组长：总工程师 安全矿长

成 员：矿领导班子其他成员、副总工程师、生产科室科长、井下区队队长

领导小组下设办公室，办公室设在生产技术科，具体负责巷道维修计划的编制。

办公室主任：生产科科长（兼）

二、巷道巡查的范围 矿井在用巷道（含立井）。

三、巷道巡查的内容

巷道变形情况，包括顶板下沉，片帮、聚帮，底鼓，水沟变形，巷道断面变化情况；巷道支护完好情况，包括浆皮开裂，锚杆、锚索失效，钢棚变形、扭曲、脱扣等。

四、巷道巡查责任划分和巡查周期

各巷道管理责任单位对管理区域内的巷道按规定周期进行巡查，管理责任划分按照“谁使用谁负责，就近管理”的原则。

1、综采队、安装队顶板管理责任区：工作面及两巷、两 巷车场及其所辖其他巷道（包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道）。

巡查周期：每班巡查一次。

2、各煤巷掘进队顶板管理责任区：本队掘进巷道、料场（配电点）及本队所辖的其他巷道（包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道）。

检查周期：每班巡查一次。

3、各开拓队顶板管理责任区：本队所施工巷道、料场（配电点）及独自使用巷道（包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道）。

检查周期：每班巡查一次。

4、机电一队顶板管理责任区：井下变电所、绞车房、水仓通路、水泵房、猴车道等主要机电硐室及其附属巷道、主副井及西进风井（包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道）。

巡查周期：每旬巡查一次。

5、机电二队顶板管理责任区：本队所辖的巷道、硐室。巡查周期：每旬巡查一次。

6、运输队顶板管理责任区：本队所辖的巷道、硐室。巡查周期：每旬巡查一次。

7、通风队顶板管理责任区：回风石门、回风绕道、瓦斯抽放硐室、瓦斯抽放钻场及井下无轨道无设备的通风巷道（包括其管辖的巷道入口两侧各5m范围内巷道）。

巡查周期：每旬巡查一次。

8、巷修队顶板管理责任区：进行水仓清淤的水仓、水仓 通路，进行零星工程施工的地点及料场前后，本队使用的井下材料硐室。

巡查周期：进行正常施工的地点巡查周期为每班，本队使用的硐室每旬巡查一次。

9、探防队顶板管理责任区：料场、配电点、进行打钻施工的地点、打钻硐室、注浆硐室

巡查周期：进行正常施工的地点巡查周期为每班，本队使用的硐室每旬巡查一次。

10、每月由总工程师牵头进行一次顶板隐患检查（可与其他安全检查合并开展），检查隐患按照整改单形式下发到责任单位，限期整改。

11、每年由总工程师负责组织有关科室人员，对矿井在用巷道的失修情况进行一次普查，普查结果由生产科统一收集、汇总，按照附表

一、附表

二、附表三的形式，建立相应的巷修普查台帐，并绘制在1︰2000或1︰5000的失修巷道专用工程图上，将有关要素填到图签（附表四）中。

12、根据矿井生产布局，对没有进行生产活动可能存在隐患的偏远地区，由各科室副科级以上干部进行重点检查，生产科室副科级及以上管理人员对生产区域偏远地区每月上岗次数均不少于1次，非生产科室副科级及以上管理人员根据本月规定的生产区域边远地区选择2个岗点进行上岗，偏远地区检查发现巷道损坏要及时将失修情况按照责任划区划分填写隐患整改单，录入风险预控体系，由责任单位限期整改。

13、由矿救护队每月对回风巷进行一次检查，检查巷道顶帮开裂、变形、巷道底鼓等失修情况，并将检查隐患汇总 报送生产科。

14、矿长每年对井下所有巷道巡查一遍，副矿长、总工程师、副总工程师每半年对井下所有巷道巡查一遍，并将检查问题记录在巷道管理责任单位巷道巡查记录本上。

15、调度室组织，调度室、生产科、机电科、机电一队参加，每季度对回风井筒进行一次全面检查，检查井筒变形、开裂、涌水情况和井筒装备完好情况，对检查出的问题落实整改责任单位和整改措施，限期整改。

五、巷道巡查情况的汇报和处理

1、各采掘单位每个工作面都要安排有经验人员负责顶板的检查工作；各辅助单位（运输队、机电一队、机电二队、通风队）对所管辖的每条巷道都要指定专门的顶板检查人员，负责顶板的检查工作。

2、各单位巡巷人员在巡巷时必须进行详实记录。记录内容包括：巡查日期、巡查人员、巷道名称、巷道破坏长度、具体位置、临时处理结果等。巷道巡查记录本必须存放在固定位置，记录表存放位置改变前必须向生产科汇报，生产科定期对各单位巷道巡查记录本存放位置进行公示，以便巷道巡查人员填写记录。

3、各单位严格按照规定检查周期进行检查并做好记录，对属于轻微性破坏的井巷由责任单位自行维护、处理，处理轻微失修必须使用专用工具，严格按照敲帮问顶规定进行。在巷道巡查过程中处理掉的浆皮，由文明卫生责任单位负责清理干净。

4、各区队巡查人员对巷道巡查情况以书面形式记录。属 于轻微性破坏的地段，由区队做好汇总，队内保存备查；属于一般性破坏和严重性破坏的地段，区队要在巷道巡查记录上登记并上报生产科，当月巷道巡查记录在每月20日前上报生产科。

5、对于一般性失修和严重失修巷道必须及时已书面形式向生产科报告，生产科建立失修巷道记录台账，核实破坏程度，根据失修井巷的失修程度，结合集团公司下达的巷修计划，分轻重缓急编制月度巷修计划，安排队伍进行返修施工。巷修施工队伍进入前，仍由原责任单位临时维护，特别严重时要设置警戒，严禁人员进入。

六、巷道巡查工作责任追究

1、各巷道管理责任单位必须对管理区域内的巷道按规定周期进行巡查并做好记录，凡没有按照规定对巷道进行巡查或无记录、做假记录，记录与实际不符的，对巷道轻微破坏不及时处理的，每次罚责任人100元，不按时上报巷道巡查记录的，每次罚区队技术负责人100元，发现巷道严重失修情况不及时汇报的，责任单位队长及责任人各罚款100元。

煤矿顶板破碎巷道掘进 篇6

关键词：人工假顶；撞楔法；架棚整体性；安全距离；顶板观测

1 工程概况

工作面概况：1694W 工作面位于-600水平西大巷六采区9煤层第四工作面，工作面標高-522.0～-640.0，该工作面上有1684W工作面和1693W工作面，现均已回采完毕。顶底板情况：老顶为粉砂岩，厚度0～5.9m，平均3.1m，深灰色，局部含植物化石和炭化体。直接顶为泥岩，厚度0～2.5m，平均1.9m，深灰色，上部含菱铁质结核及黄铁矿散晶，下部质软易碎。直接底为细砂岩，厚度3.3～5.7m，平均4.8m，褐灰色，含大量的根部化石。老底为泥岩，厚度8.1～10.0m，平均9.0m，深灰色，在底部含少量炭质和腐泥质。煤层结构属于复杂结构，局部煤层底部有一层不稳定泥岩夹矸，厚度0～0.2m左右。煤层厚度为1～3m，平均煤厚为2.5m，煤层倾角15°-25°，平均倾角为20°，煤层走向在40°左右。受地质构造、顶板压力影响，造成煤层顶板破碎，掘进时破板、破底厚度加大，局部可能全岩，增大原煤灰分。支护形式采用GU29-10.4m2拱形支架支护，棚距为600±50mm。

2 顶板破碎支护工艺

①临时支护及构造假顶。由于巷道顶板异常破碎而且煤岩体自稳能力差，随着巷道的掘进，顶板及两帮的煤矸倾漏下来，为保证巷道的安全快速掘进，防止顶板冒顶事故的发生，必须要采取相应的支护和构造人工假顶。具体方法是：先在巷道迎头向上25°左右对顶板打眼，深度打入1.4m左右，然后将管缝锚杆打入迎头破碎顶板中，管缝锚杆在架棚上方呈均匀分散布置。形成向前的一个超前支护区域（人工假顶），再在超前支护区域上方填好木料。

②缩小棚距减少空顶面积。调整支护形式，加强支护强度，将棚距由原来的600mm缩小为500mm，从而缩短空顶距，减小整体的空顶面积，在一定程度上控制住不稳定的顶板。

③打点柱、卡铁道加强架棚整体性与支护强度。在顶板破碎地带的架棚支护下，用大板或者液压支柱加打点柱，点柱要打牢打实，并用铅丝连好，可以加大架棚支护的强度，然后用3m长铁道将破碎地带内的架棚全部连在一起，并用斜卡缆将铁道和架棚锁住，从而将架棚的整体性提高，加强了整体的支护强度。

3 现场安全管理措施

掘进使用GU29-10.4m2金属拱型支架支护，棚距为600±50mm（如顶板压力较大，架棚变形严重时必须缩小棚距为500±50mm），棚梁与棚腿间的搭接400-40mm，搭接处上好三个卡缆，卡缆扭矩达到150 N·m，正顶铺塑料网，网搭接不小于100mm，网与网之间用铅丝连好，铅丝要求双丝多扣，连网间距不超过200mm/道。正顶及两帮各使用一趟角铁支拉板，支拉板要求放成线，不回撤。正顶及两帮用木小板插背，间距不大于200mm/块，要求插严背实。每班开工前检查迎头往外15m范围的架棚卡缆紧固情况，使其扭矩均达到150 N·m，歪扭的棚子及时扶正并插背好。对迎头往外20米范围内的巷道杂物进行清理，保持后路畅通。对后路压力大地段的架棚进行加固，在上顶卡好一道铁道，卡缆紧固符合要求，使其扭矩达到150 N·m，两根铁道之间必须穿袖卡，穿袖长度不小于700mm，随掘进向前倒铁道，每班对其进行检查，发现卡缆松的及时重新紧固。对缩搭接比较严重的地段及时打好一梁三柱的托板，梁、腿均使用三米大板。过构造期间，如顶板冒落需做好超前支护，使用半圆或铁撞楔打好超前撞楔控制好顶板，铁撞楔间距不大于500mm，直接打到冒落区域里面边缘，吃住劲，上顶搭好影子板。铁撞楔末端用铅丝或者卡缆固定好，以免伤人。施工过程中认真作好敲帮问顶及找掉工作，严格遵循先外后里、先顶后帮的原则。使用专用的长钎子找掉，找掉时，一人找掉，一人观山，操作要由有经验的老工人进行，严禁在槽口同时进行其他工作。任何人不得进入空顶区内作业。如果顶空小于300mm，用木料插严背实，顶空大于300mm时，打木垛接顶，打木垛时打好影子板，并有专人观山；如果无法打木垛时，上顶填1.0m以上的乱料填实并用小板插严背实。如随掘进迎头末一架棚子能与煤壁贴实，继续向前掘进时必须提前使用风锤（或者风钻）打眼后安装超前管缝锚杆控制顶板。管缝锚杆间距300mm，每排打不少于6根。从末两架棚子间隙向斜上方打，角度比边眼掘进角度略大，管缝锚杆外露不超过300mm。过冒顶区期间必须保证迎头20m范围内断面高度不小于2.4m，且后路畅通，迎头工作人员精神集中，统一指挥，其余无关人员撤职迎头20m以外，施工过程中要安排专人进行观山。迎头前劈严重时，要在巷道内安全地点，采取向前加打锚杆措施，以控制前劈程度，打锚杆时，人员要在有支护的地点操作，并有专人观山。

4 结束语

1694W工作面采用打撞楔的方法进行临时支护和打点柱、卡铁道加强架棚整体性与支护强度的方案以后，加强了巷道的支护强度，也保证了顶板的整体性，从一定程度上来讲，解决了顶板破碎巷道的安全掘进难题，而且大大提升了工作效率，减少了顶板事故的发生，降低了成本的投入，这种施工工艺在以后的顶板破碎工作面的掘进工作中可以大量推广。

参考文献：

[1]高如林.浅析煤矿掘进巷道顶板事故预防措施[J].中国高新技术企业，2013（3）.

煤矿巷道爆破技术的实践探索 篇7

参照国内外有关掘进巷道一次成巷的先进经验, 新矿集团老矿井结合现场实际情况, 决定采用中深孔光爆一次成巷施工。

1 爆破方案的主要内容

(1) 采用履带式全液压掘进钻车进行打眼, 并按设计要求进行打眼; (2) 为使岩壁平整稳定, 减小爆破地震影响, 周边眼每隔一个眼装一次药; (3) 为提高爆破效果, 采用六个掏槽孔组成的楔形掏槽法。

2 爆破参数的选择

要取得较好的爆破效果, 必须选择合理的爆破参数。爆破参数的选择主要是指炸药、雷管、连线方式、炮眼布置、装药量及装药结构的选择。其中最重要的是炮眼布置和装药量、连线的选择。

(1) 炸药:为使爆破效果好, 使用了炸药是GB/18094-2000一级1号岩石水胶炸药, 它的特点是爆轰性能高、爆炸效果高、安全性能好、抗水性能强、不含有毒有害物质, 爆炸产生的炮烟和有毒有害气体少。

(2) 雷管:目前我矿使用的电雷管为8#发蓝壳煤矿许用毫秒延期电雷管。起爆能力炸穿5mm厚铅版, 孔径不小于电雷管外径。电阻全线电阻2.0m脚线4.0~5.5Ω, 安全性能符合GB18096-2000标准要求。

(3) 连线方式:为了保证爆破效果, 不出现拒爆现象的发生, 采用了大串联大并联的连线方式, 使整个爆破网络的电阻减少一半, 减小了整个爆破网络的全电阻, 从而杜绝了拒爆的发生。

(4) 炮眼布置与装药量:掏槽方式为楔形掏槽, 槽口一般为1000mm, 槽底为200mm, 布置6个, 每眼装药一般为550或650mm、每眼装药为0.6kg;二圈眼、三圈眼、四圈眼为600 mm、每眼装药为0.6kg, 周边眼眼距为400mm, 每眼装药为0.3kg, 底眼眼距为550mm, 每眼装药为0.6kg, 共布置110个, 装药量约60.3kg。

3 爆破安全技术措施

3.1 预防爆破地震

(1) 采用>25ms间隔的毫秒电雷管, 使振动波形分开, 减弱地震效应; (2) 周边眼采用不偶合缓冲装药结构, 不耦合系数为4, 减小作用在孔壁上的应力。

3.2 预防爆破后有毒气体危害

爆破后将产生大量有毒气体, 为确保安全, 防止意外事故发生, 人员都撤到新鲜风流中, 通风30分钟后, 方可由班组长.安监员.放炮员进入工作地点。

3.3 预防拒爆、早爆

(1) 采用“三同”雷管和质量好的炸药, 并用数字YHZ型电雷管电阻测试仪测量起爆网络的电阻, 大于发爆器的最大或接近其承载电阻时, 要查明其原因后, 方可起爆。

(2) 接线牢固, 随时用砂纸擦去接头的氧化物或剪去锈蚀的脚线。

(4) 接线后用胶布将接头包扎好, 以防增大网路电阻和接触岩壁, 且使脚线悬空。

3.4 爆破安全管理

建立爆破指挥机构, 严格遵守《煤矿安全规程》, 统一指挥, 协调行动。

4 经济效益分析

(1) 循环进尺达到1.8m, 工效提高了33.31%。

(2) 正规循环率由原来的56%提高到现在的60%。基本消灭了两个班一个循环的现象。

(3) 巷道成形较好, 巷道两帮超控量在100mm以下, 减少了出矸量和喷射混凝土量。

采用一次爆破成巷技术爆破的4月进尺平均是75m, 其中:局扇电费节约34.56元/m, 队直接管理费节约26元/m, 设备租赁费节约15元/m, 工作面直接人工费节约22.85元/m, 喷浆按20%节约费54.5元/m, 钻头、钻杆节约19元/m, 少出矸石运输费用节约7.55元/m, 综合上述7项, 每米巷道成本下降了179.46元。

结束语

该施工方法能保证炮眼深度在2.2 m范围内、断面积在22m2以下的巷道的一次成巷, 具有很大的推广前途和应用价值。

摘要：本文主要对大断面一次成巷进行了多次实验, 摸索出了一次成巷的技术参数, 改变了爆破连线方式, 杜绝了拒爆的发生, 正规循环率达到70%以上。

对煤矿巷道支护设计的分析 篇8

一、煤炭巷道支护发展概况

我国的煤炭巷道支护技术经历了几种不同的变革, 从木支护技术、砌碹支护, 型钢支护到锚杆支护, 取得了很大的进步。锚杆支护方式是在1996年左右从澳大利亚引进的巷道支护技术, 经过多年的研究, 锚杆技术如今在支护材料, 支护方式设计以及质量检测等方面都取得了很大的进步, 由于我国地域广阔, 地形相对比较复杂, 锚杆支护技术的使用在很大程度上克服了地形地质带来的巷道安全问题, 有效地促进了我国煤炭开采技术的发展, 锚杆支护技术也成为我国首要的煤炭巷道支护方式。

锚杆支护技术在我国从低强度发展到了高预应力强力支护, 最初的锚杆支护技术的支护强度比较低, 属于被动支护, 不能有效的应对高地应力或者强烈采动等一些较为复杂的煤炭巷道支护问题, 在一定程度上阻碍了我国煤炭产业的发展。为了解决这些煤炭开采过程中的安全威胁。我们在锚杆支护低强度的基础上开发出了高预应力的锚杆支护技术, 利用强力的锚杆和锚索实现了锚杆支护技术的主动支护形式, 有效地改善了煤炭巷道支护的安全问题。

二、锚杆巷道支护

简单来说是, 锚杆支护技术就是在一些地表工程或者隧道、采场等地下硐室施工中, 将金属件, 聚合材料等制成的支杆打入地表岩体或硐室周围事先钻好的孔洞中, 利用支杆的特殊构造或黏结作用将围体和稳定的岩体固定起来, 产生悬吊、组合梁以及组合拱效果达到巷道支护的目的。锚杆支护技术的成本相对较低, 而且易操作, 支护效果也很好, 得到了广泛的应用。

(一) 悬吊效果简述

悬吊就是将巷道上部比较薄弱的岩层和上部稳定的岩层悬吊在一起以达到固定的目的。根据对巷道支护的研究发现, 巷道上部的直接顶板或多或少都有一些弯曲变形的问题, 使用锚杆将变形的顶板悬吊在上部稳定的岩层上可以避免顶板的脱落。锚杆悬吊的效果主要取决于悬吊的岩层的厚度, 岩层层数和岩层弯曲时相对的弹性。悬吊虽然能够起到一定的巷道支护效果, 但是仍然有一定的局限性, 工程实践证明, 即使没有稳定的岩层达到悬挂效果, 锚杆支护仍然可以起到支护作用。

(二) 组合梁效果简述

组合梁是将巷道顶板中的层状顶板作为巷道支点的梁, 它可以承受上部岩层的压力, 再通过锚杆将每层的顶板固定成一个整体的组合梁, 使岩层层面和层理之间的摩擦力增大, 增强围岩的整体性可以防止岩层的脱落, 保证巷道岩层的完整。利用锚杆组合的组合梁相比一般的叠加梁来说能够承受更大的岩层弯曲力, 岩层之间的摩擦力越大组合梁的承压力就越大, 稳定效果也就越好。但是组合梁在解决岩层纵向裂缝时存在局限。

(三) 组合拱效果简述

组合拱是为了解决共性巷道围岩的破裂问题, 通过安装预应力锚杆在杆体两端形成圆锥形的压应力, 锚杆的压应力交错分布可以在巷道周围的岩层形成一个具有连续性的组合拱, 防止岩层之间出现分离的现象。组合拱可以承受上层岩石的载荷力, 对煤炭巷道的锚杆支护技术有一定的帮助作用。

(四) 组合锚杆支护

锚杆预紧力和锚杆工作阻力能够增加煤炭巷道顶板的承载能力, 利用钢带或其他有效的物体将锚杆结合起来可以改变煤炭巷道上部顶板的变形程度, 起到局部固定和整体维护的作用, 以避免巷道支护体系的破坏失衡。将锚杆和钢带等连接成一个整体可以限制巷道顶板的变性作用, 提高岩体的整体性防止顶板岩层的破裂分离。

在组合锚杆巷道支护技术中, 也常利用金属网进行整体防护, 使用金属网可以使巷道顶板的承压力更加均匀, 即使是岩层出现脱落分离, 有金属网的防护也能起到一定的阻碍作用来固定岩层, 保证巷道岩层的整体性减少甚至避免巷道坍塌。

钢带能够将金属网, 锚杆和岩层连接形成一个整体, 使锚杆的稳固性能更加突出, 是组合锚杆中一个主要的支护部件。如果只利用锚杆是无法达到预想中的巷道支护作用的, 利用钢带将锚杆和岩层连接在一起从而使巷道周围的岩层受力更加的均匀, 提高锚杆对巷道的支护作用。

锚杆支护技术需要钢带, 金属网, 锚杆等支护部件, 在进行支护部件选择时要严格考虑其参数, 为了保证煤炭巷道支护效果, 一定要进行科学合理的设计研究才能进行施工建设。

如今, 锚杆支护技术已经在我国的煤炭地下开采中得到了广泛的使用, 在一些危险性较高的巷道如岩巷道、高地应力巷道以及强烈动压巷道等取得了明显的效果。

2009年, “煤巷锚杆支护技术规范”的发布标志着我国煤炭巷道支护技术发展成熟。锚杆支护技术在我国地下矿区开采的普及率已经达到了很高的水平, 并形成了具有我国特色的煤炭巷道锚杆支护技术体系。成为我国地下煤炭开采的首选巷道支护技术, 有效地保证了我国煤炭行业开采的安全性, 促进了我国煤炭行业的发展。通过大量的实践检测, 锚杆支护技术显著地提高了地下煤炭巷道支护的效果, 在保证采煤工作安全快速推进、促进煤炭产量的大幅度增长方面起到了很大的作用。

三、结语

本文简要地介绍了我国煤炭开采的类型以及地下煤炭开采面临的一些地质问题, 着重介绍了煤炭巷道支护技术的几种支护方式, 介绍了巷道锚杆技术的应用效果。在一定程度上有利于促进我国煤炭巷道锚杆支护技术的普及, 同时对促进煤炭生产安全和国家煤炭能源经济发展有一定的帮助作用。

参考文献

[1]王文才, 等.煤炭产量预测与对比分析研究[J].现代矿业, 2012, 03.

[2]李俊朝, 等.专家系统在冶金中的应用[J].山西冶金, 2012, 01.

[3]池明阳, 韩纯杰.Ⅳ~Ⅴ类围岩开挖大直径隧洞支护设计[J].贵州水力发电, 2011, 06.

煤矿巷道影响锚杆支护质量的因素 篇9

众所周知, 由于我国的地质特点, 我国的煤矿开采途径主要是通过井工挖掘这一方式进行, 此时为了更好的进行井下作业, 我们需要挖掘足够的并且安全的巷道。一些调查结果显示, 若不将那些小型的煤矿企业计算在内, 每年有8 000km左右的巷道成为新的采矿路径。因此保证巷道的安全对煤炭企业来说是至关重要的, 是煤炭企业安全生产的首要保证。为了研究出各种能够符合煤矿巷道的锚杆支护技术, 从而使工作人员能够在煤矿巷道中安全工作, 巷道支护技术经历了从木支护到锚杆支护的发展历程, 突破了很多的技术难关。其中锚杆技术是我国现今通用的支护技术。随着锚杆技术的发展, 促进了我国矿井施工技术的进步, 很大程度上改变了矿井的开拓部署和巷道布置方式[1]。

1 煤矿巷道的发展历史

煤矿巷道支护的发展经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。我国煤矿于1956年开始在岩巷中使用锚杆支护, 至今已有50多年的历史。锚杆支护经历了从低强度到高强度再到高预应力、强力支护的发展过程。早期的锚杆主要是机械锚固锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、端部锚固树脂锚杆、快硬水泥锚杆及管缝式锚杆等。这些锚杆支护强度与刚度都相对较低, 支护原理上仍属于被动支护, 只适应于简单地质条件。对高强度锚杆支护技术的认可是从1996年~1997年引进澳大利亚锚杆支护技术开始的[2]。通过引进技术与示范工程, 对高强度螺纹钢锚杆进行加长或全长树脂锚固、动态支护设计方法、小孔径树脂锚固预应力锚索等新技术、新材料、新方法在很多矿区得到推广应用, 取得较好的支护效果和经济效益。但是, 随着巷道埋深增加, 地质条件的复杂化及受到强烈的采动影响, 高强度锚杆支护逐渐暴露出很多问题, 比如说:在深部及复杂困难巷道中, 高强度锚杆支护巷道围岩变形大, 支护构件破坏严重, 支护效果差, 不能满足安全生产要求。

2 煤矿巷道布置的发展方向

随着经济的持续快速健康发展, 我国煤矿行业的发展也越来越快, 每个煤炭企业都希望能够最大程度的创造出企业利润, 实现企业利益最大化。于是一些采煤企业在生产经营过程中, 不断的加强开采的强度以及扩大开采的范围。为了能够在安全生产的前提下, 最大程度的加大开采力度, 就需要我们保证煤矿巷道的数量以及安全。巷道的布置便是我们必须要重视的问题, 在不断的探索过程中, 巷道布置有以下四种发展方向。第一, 由于煤的需求量与日俱增, 为了能够更多的挖掘矿井, 我们不得不提高建井的速度, 于是我们在建井时就会考虑到巷道的层位方面的问题, 从这一角度对巷道进行改革, 于是慢慢的我们不再采用岩巷而采用煤巷, 因为这能大大的缩短建井的周期;第二, 要保证煤矿施工的工期, 就必须提高挖掘巷道的速度, 将挖掘过程中所产生的断面积极的利用起来。于是从巷道断面的层面上观察, 我们发现煤矿巷道经历了拱形断面和矩形断面两个发展阶段。另外, 我们主张积极采用回采巷道, 因为这一巷道有一个鲜明的特点, 就是其能够快速的推进采煤工作面的施工进程。巷道的断面也在不断的增大, 这是为了能够使大型采掘设备有更好的工作环境[3];第三, 另外, 我们要多建设回采巷道, 并且使回采巷道中的单巷在数量上占优势。第四, 煤矿巷道的挖掘工作不再像以前一样, 可以只针对比较浅的部分以及地质条件相对简单的部分, 由于煤矿需求量的增大, 我们不得不挖掘更多的煤, 会将触角伸向那些比较深以及地质条件复杂的部分, 这就对支护技术提出了更高的要求。例如, 某市某煤炭企业为了提高煤炭产量, 将矿井建的很深, 但是由于它的支护技术没有跟上要求, 导致了很多施工人员的死亡。因此支护技术必须跟上我们煤炭企业的发展步伐, 如图1所示。

3 影响锚杆支护质量的因素

锚杆支护的质量受很多因素的影响, 其中最为重要的是围岩的稳定性、地质构造、断面大小、服务年限长短以及相关的其他因素。现今我们一般采用的都是螺纹钢锚杆, 这种材料一般用于矿井巷道以及地下工程围岩的支护, 能够很好的增加它们的稳定性。螺纹钢锚杆有着自身的结构特征, 在杆体上有轨制的连续螺纹, 我们在特殊情况下会在紧固端设置预应力垫片和球头型螺母。这一设置使得它有着明显区别于圆钢加工的锚杆的优点。当然它还有其他的优点, 比如锚固端和紧固端不需要机加工、材料运用率低等等。当然对锚杆支护质量影响最大的是煤矿巷道, 在下文中予以重点描述。

煤矿巷道的特点会因地质条件以及施工环境的不同而不同, 但是每个煤矿巷道都有一些普遍的特点。比如说, 煤岩体的强度比较低, 地质结构有时会比较复杂, 并且在巷道中的动压容易影响支护的使用, 由于我们常建的巷道是矩形断面, 这样就使得它的受压能力不高等等, 这些特点都使得巷道对支护技术要求更高更苛刻。

4 煤矿巷道锚杆支护存在的技术问题

为了使矿井施工可以达到高效安全的目的, 我们必须做好支护工作, 做好一次支护是采煤工作中非常重要的一个环节。为了保证采煤工作的速度进而保证采煤量, 要求我们所采用的顺槽在其使用期内不简短的持续工作, 也就是不存在维修的问题, 从而使得整个采矿工作保持稳定, 不因其他因素而暂时中止。并且对于一些工程量比较大的项目, 比如说大巷和硐室等永久性工程, 对这一方面的要求更高, 因为它们被掘出之后就会安置很多的设备在其内, 不安全的因素会变得很多, 这就使得巷道的支护工作更加难以展开。

5 煤矿巷道锚杆支护的技术突破

上文主要介绍的是一般支护所存在的技术问题, 作为支护技术中比较常用的锚杆技术也面临同样的技术问题。锚杆支护的作用原理对一次支护具有决定性的作用, 这是因为锚杆技术有着不同于巷道表面支护的重要特征。我们在分析锚杆支护时不能够简单的利用研究连续体的方法去研究它, 因为锚杆支护周围的环境相对来说比较特殊, 存在很多的煤岩体, 而煤岩体是属于不连续体的。另外, 为了能够使锚杆的支护作用得到充分发挥, 我们首先要做的是如何使锚杆支护工作中多产生的阻力扩散到围岩中, 这样才能够很好的保证锚杆的锚固力。

下面从两个方面介绍巷道锚杆支护的技术突破。第一, 由于锚杆支护的主要作用在于控制它四周的岩石等不会发生滑动、断层等等现象, 使得四周的煤岩体保持完整, 从而保证巷道施工的安全进行。而锚杆的预应力在这一过程起着非常重要的作用。因此我们要通过合理设计锚杆支护, 提高锚杆支护的预应力。第二, 研发更多能够精确检测岩地质特征的技术, 以及提高支护材料的强度以及刚度, 将施工技术、支护工程质量检测以及相关的注浆技术联合在一起, 为巷道施工提供优越的有保障的支护技术。基于以上两点, 我们研究出了高预应力以及强力锚杆支护技术, 还研发出注浆与强力锚杆等等这些支护技术, 同时, 在具体的采煤工作中我们需要结合施工巷道的实际情况, 因地制宜的采用相应的支护技术。

6 结论

通过上文的论述我们可以得知, 由于我国的地质特点, 我国的煤矿开采途径主要是通过井工挖掘这一方式进行, 此时为了更好的进行井下作业, 我们需要挖掘足够的并且安全的巷道。这对支护技术提出了很高的要求, 笔者根据这个背景, 在本文中对支护技术的背景以及发展作出了简要介绍。可以得出的结论是支护技术的发展很大程度上提高了我国煤炭企业的经济效益, 减少了煤炭施工事故, 保证了施工人员的生命财产安全, 使我国煤炭企业的经济实力越来越强, 发展的越快越好。

参考文献

[1]王金华, 康红普, 高富强.锚索支护传力机制与应力分布的数值模拟[J].煤炭学报, 2008 (1) :33-36.

[2]周明, 公建祥, 颜磊.深井软岩巷道高强锚杆支护技术[J].中国矿山工程, 2008 (4) :34-37.

煤矿巷道掘进的综合降尘与防尘 篇10

1 煤矿巷道掘进的降尘

1.1 煤层注水。

煤层注水的措施应用主要是利用水的压力, 通过钻孔将水溶液与压力水对煤体进行注入, 增加煤体水分含量, 对煤体物力力学性质进行改变, 从而降低煤尘产生, 对原生煤尘进行湿润, 避免煤体在破裂时, 出现煤尘飞扬。另外, 对于煤层注水方式的选择上, 要根据煤层的实际特点, 选用合理的注水孔布置方式、水压、注水设备参数、工艺等, 从而有效的对煤层粉尘进行抑制。

1.2 喷雾降尘。

喷雾洒水的方式是进行煤矿巷道掘进借助除尘时, 采用喷雾装置将水以雾状进行喷出, 继而使得粉尘捕获下沉, 同时利用水流对煤堆和岩堆进行喷洒, 使得表面的粉尘不容易飞扬。这种喷雾除尘的方式, 对于喷雾质量要求较高。目前, 煤矿巷道掘进中对于掘进机采用高压喷雾的技术, 这种降尘技术的除尘效率高, 操作与维护相对简单, 整体系统稳定可靠, 并且耗水量低, 可以有效的达到降低煤矿巷道掘进中粉尘含量的目的。经过实践分析与数据采集, 这种降尘方式的降尘效率可以达到75%, 对于呼吸性粉尘的降尘效率可以保持在65%左右。

1.3 利用除尘器除尘。

除尘器除尘也是煤矿巷道掘进降尘中重要方法之一, 一般来说飘尘捕获主要利用除尘器进行除尘。喷雾降尘方式难以对飘尘进行良好的处理, 捕尘效率较低。除尘器除尘可以利用除尘风机, 对于空气中的飘尘进行处理, 净化煤矿巷道环境中空气。目前, 除尘系统大多都采用长压短抽的局部通风方式, 与掘进机进行配套使用。除尘器的主要结构是可以分为过滤除尘段、配套风机与旋流脱水段三大部分。而具体的内部结构由下图可见 (1进水接口, 2喷嘴, 3过滤除尘段, 4过滤网, 5配套风机, 6旋流脱水段, 7, 污水箱) 。

本文介绍的除尘系统采用了矿用湿式过滤旋流除尘器, 比较适用于掘进机掘进巷道时的粉尘控制工作。采用了抽出式单机与斜流式风机, 并与脱水装置进行结合, 整体除尘具有良好的负压性、安全性、高效除尘的特性, 并且可以具有脱水及调节风量的能力。除尘系统的主要技术指标为:处理风量每分钟180-250立方米, 除尘系统阻力可以达到900-1450Pa之间, 总除尘效率大于99%, 耗水量小于每分钟20L, 工作噪声小于85d B。除尘器前后所接吸尘罩和风筒的总长度不得超过30米, 并保证运行过程中风筒断面积, 同时将进气口或者是吸尘罩, 固定在掘进机摇臂上, 随摇臂移动。除尘器安装后其倾角不得超过8°, 且须固定牢靠, 与压入式供风系统形成长压短抽通风除尘系统。除尘器的配套风机一般采用铜质的叶片, 从而避免在工作时产生摩擦火花, 在煤矿巷道中发生安全事故。电动机内在新鲜的风流中工作, 保证整体除尘系统安全运行。含尘气流首先经过引导进入除尘器, 在滤除尘段的水雾的湿润下, 粉尘颗粒在经过时, 较大颗粒被阻拦, 湿润的含尘气流继续进入脱水段, 在旋转作用下, 粉尘与空气分离, 粉尘与水形成泥浆通过污水箱排出, 净化后的空气排出到煤矿巷道中。

2 煤矿巷道掘进的防尘

2.1 掘进机作业时的防尘。

在进行矿井掘进作业时, 需要采用内外高压喷雾和除尘器系统, 有效的对掘进作业中粉尘产生进行控制。在对喷雾设备、洒水设备、捕尘设备的使用上, 需要指派专人进行管理与维护, 保证相应设备与装置的可靠工作。喷雾供水装置需要保持洁净, 以免使用时发生阻塞, 保证水质保证, 加强净化能力。除尘器的使用需要严格遵守相关规定, 并且进行定期巡检与维护。

2.2 煤层注水作业的防尘。

进行对煤层注水作业时, 要注意对煤层注水设备的使用。在操作过程中, 需要对注水溶液进行严格检查, 并且对注水设备的工作情况进行严格的控制。在对煤层注水后, 要对煤层物理力学特性进行检查与测试, 保证煤层注水的效果, 提高对粉尘的控制能力。

3 结束语

在煤矿巷道掘进的生产过程中, 必须要对生产环境中的粉尘情况进行严格的控制, 保证生产环境达到相关标准。在生产过程中, 还需要注意对采掘工艺流程的改善, 并且利用合理的通风方式, 降低空气中粉尘含量, 减少粉尘的生产量。掘进过程中, 采用综合的方式进行降尘与防尘, 对于空气中的悬浮粉尘进行抑制和消除。在掘进巷道的防尘管路铺设中, 要保证防尘设备可以正常工作。对于防尘设备的使用上, 要做好科学的管理, 提高降尘效果, 改善煤矿巷道的作业环境, 为工程身体健康与安全生产作出良好的保障。

参考文献

[1]吴庆龙.瑞兴煤矿贯通设计[J].中国石油和化工标准与质量.2012 (01)

煤矿巷道的维护 篇11

【关键词】煤矿；巷道；支护；对策

煤矿的开采时间越长，矿井越深，矿井上部的压力越大，这时的巷道极易因为压力过大而导致变形，尤其是在软岩地质的地方。这种情况不仅增加了维修消耗，影响煤矿的正常开采，对于采矿工作人员的生命安全也造成了很大的威胁。因此，必须加强巷道的支护工作，让煤矿开采更加的安全顺利。

1、软岩的概念

1.1软岩的基本概念

软岩分为工程软岩与地质软岩两大类。其中，工程软岩指的是在工程力的作用下能产生明显塑性形变的岩体，工程软岩取决于岩体强度与工程力之间的相互关系。而地质软岩指的是孔隙度大、强度低、风化比较严重或胶结程度差的松软岩层，其主要取决于岩层自身结构，与工程里无关。

1.2软岩的特性

软岩具有两个工程特性，一是临界荷载，实验表明，当软岩荷载在小于某一临界值时，岩层处于稳定变形状态，其蠕变曲线趋于某一定值，不随时间的变化而变化。当荷载超过这一临界值后，岩层的塑性形变会出现明显的加速现象，这一临界值的荷载成为临界荷载。荷载小于临界荷载时岩层称为硬岩，荷载超过临界荷载后，岩层的塑性形变不稳定，此时称为软岩。另外一个特性是软化临界深度，软化临界深度与软化临界荷载时相对应的。当巷道深度小于某一深度时，岩层变形不明显，不会出现大变形，但是当巷道位置超过这一深度后，岩层会有明显的塑性形变，还会出现难以支护的情况，这一深度就是岩层的软化临界深度。

2、软岩巷道变形破坏的原因及特点

随着煤矿的开采，巷道深度的不断增加，巷道围岩构造也越来越复杂，如果围岩处于软岩层就容易造成巷道的不稳定，引起巷道四壁的位移，并对巷道支护系统造成一定程度的破坏，严重的影响巷道的正常使用。通过专业的科学的测量发现巷道破坏的原因以及特点有以下几点。

2.1巷道建设初期变形速度快，持续时间长

实际证明，在巷道挖掘初期，巷道的变形比较大而且也比较快，而一周后，巷道变形开始变慢，但变形仍然明显，一般一个月之后巷道才趋于稳定。出现这种现象是因为软岩巷道长期处于深埋状态，挖掘之后软岩的承压发生变化，巷道围岩受力重新分配而造成的。

2.2各位置的变形量不同

软岩巷道挖掘后其四壁会出现不同的位移现象，主要表现为地板凸起，顶板下移，两壁内移。并且其变形量都各不相同，一般底板与顶板的变形量大于两壁。而巷道的不同结构变形情况也各不相同，其中最为严重的部位是巷道的拱部，严重了甚至会出现墙体开裂等情况。

2.3锚杆受力存在时效性

由于巷道变形具有一定的时效性，因此锚杆受力也随之具有了一定的时效性，并且随时间而呈规律性变化。因为建成初期锚杆的安装应力较低，其承受能力也比较底，而巷道初期变形有比较严重导致锚杆变形，严重了还会导致锚杆断裂。

3、软岩支护存在的问题

3.1巷道支护强度不足

在软岩巷道支护的设计时，技术人员对巷道变形部位没有深刻的认识，设计巷道支护时对于巷道支护的强度设计不够。其中巷道下壁的拱肩和巷道拱部变形尤为严重，经常出现凸起和墙体开裂等现象。

3.2锚杆预应力不足

预应力是利用锚杆支护的主要参数，它是判断锚杆支护状态的主要依据。预应力的大小与锚杆的支护强度呈正比，预应力越高，锚杆支护强度也就越大，岩层越稳定。预应力越低，锚杆支护强度变弱，主动性也就越差，此时岩层的围岩强度就会降低，导致巷道出现明显的塑性形变。因此，在锚杆的安装设计时，必须根据实际情况认真考虑预应力的大小，充分发挥锚杆的作用。

3.3应力区支护强度不足

地应力与围岩的承受能力决定了软岩巷道的变形情况。地应力一般情况下分为水平主应力和垂直主应力，如果在设计巷道支护时对于地应力的估计不准确，就容易造成应力区的支护强度不够，引起想到的大幅度变形，影响煤矿的正常开采。

3.4施工过程中的质量问题

在软岩施工阶段，施工人员如果没有按照规定进行爆破，就会造成巷道的挖掘与设计不符，使得以设计好的巷道参数出现一定的误差。并且因爆破不足也容易导致巷道成形效果达不到预期，还易造成围岩破碎，影响巷道结构。在验收时，验收人员的草草收工，不按照正常的顺序验收，也容易造成软岩巷道安全隐患的遗留。

4、软岩巷道支护技术

4.1软岩巷道支护的技术关键

根据软岩的力学特点，要使软岩巷道支护取得成功要把握好三个技术关键：正确的确定软岩变形机制的复合型、将复合型有效的转化为单一性和合理的运用复合型变性力学机制的转化技术。在支护设计时不能只进行单一型的支护设计，要根据每个受力点的力学特性使用联合支护方式，设计最适合复合型变形力学特点的支护方案，确保软岩巷道支护的综合性能。

4.2最佳支护时间

在巷道的挖掘过程中，巷道围岩的受力分布也会随挖掘的进行而重新分配，其切向应力将会集中在巷壁附近，迫使这一地区的岩层进入塑性工作状态，形成塑性区。此时如果没有及时有效的进行支护处理，塑性区就会发生较为严重的形变，从而形成松动破坏区。松动破坏区不同于塑性区，松动破坏区并不具备任何的承载能力。塑性区分为稳定性塑性区和非稳定性塑性区。其区别就在于塑性区是否出现了松动破坏。未出现松动破坏的塑性区称为稳定塑性区，反之称为非稳定塑性区。在高应力的软岩巷道中，要严格控制非塑性区的出现，允许稳定塑性区的出现，因此要选择最佳的支护时间，保证塑性区的稳定性又要最大限度的发挥塑性区的作用。

4.3软岩巷道支护技术改进

第一，提高支护强度，锚杆支护系统一般都具有一个刚度与强度的临界值，如果低于这个临界值巷道就会开始发生不稳定的形变，使围岩遭到破坏。第二，提高锚杆的预应力，锚杆的预应力越高，支护系统越具备主动性，其支护强度也就越大，反之就会造成围岩强度降低，使得巷道变形。因此只有提高锚杆的预应力才能最大程度的发挥锚杆支护的作用。第三，扩大下扎脚，在支护设计时，可以加长锚杆底脚或者增大下扎脚来防止巷道底部的凸起现象。第四，努力使支护材料之间的匹配最优化，只有保证支护材料的参数与其部件力学性能想匹配，才能保证支护系统的正常工作，起到支护系统的预期效果。

5、结语

提升煤矿巷道掘进效率的方法探讨 篇12

随着我国经济和社会的飞速发展, 煤炭的需求量逐渐增大, 而煤炭资源越来越紧缺, 因此, 煤矿的开采技术逐渐引起更多煤矿企业的高度重视, 要提升煤矿开采的效率就要提升煤矿的掘进效率。

1 我国煤矿巷道掘进的步骤

煤矿开采的主要两个过程是回采和掘进, 要想保障掘进以及回采的接替能够正常进行, 避免出现两者脱节的情况, 就要通过相关的技术来提升掘进的速度。在对巷道进行施工的时候, 主要的步骤是破岩、装岩、运送和支撑;辅助的步骤是对巷道进行通风排水以及挖沟槽和对巷道进行测量等。但是, 我国的煤矿巷道的掘进效率因为各种各样的原因而受到影响, 以下结合现代高掘进效率的影响原因来分析如何提升煤矿巷道的掘进效率。

2 影响巷道掘进效率的原因

2.1 地质原因对掘进效率的影响

对于煤矿的掘进效率, 影响比较大的是地质的原因, 常见的有围岩的节理、煤岩的硬度及结构、煤层的发育情况、煤矿的顶板层、煤矿底板层的稳定性、瓦斯量和涌水量对于煤矿巷道掘进效率的影响。所以要保障煤矿巷道的掘进效率, 就要找一个地质环境比较好的煤矿, 如果煤矿所处的地质比较繁杂, 就会严重影响掘进效率, 导致煤矿的生产效率下降。

2.2 施工器械对掘进效率的影响

在我国的煤矿行业, 虽然掘进的设备比较完善, 但是在效率方面远远低于国外的掘进器械, 并且因为我国的很多掘进器械自动化都不高, 导致我国对于掘进效率的研究不能进一步深入。在进行煤矿巷道掘进时, 器械发生故障的可能性很高, 是因为对器械的保管方面没有一个比较健全的管理体系, 使得我国的煤矿巷道的掘进效率严重降低, 还有可能发生掘进施工的事故。

2.3 施工过程中的技术和体系不健全对掘进效率的影响

由于我国很多地方的电能供不应求, 所以煤炭行业正在提升煤炭的开采效率, 但是, 我国很多企业仅仅只为了眼前的利益, 盲目或者随意进行煤矿的开采, 并且在对煤矿巷道进行掘进施工时, 没有科学合理的技术进行保护, 导致掘进施工人员或者器械极易发生故障和危险, 严重影响了煤矿安全生产。

3 提高煤矿巷道掘进效率的方法

3.1 提升煤矿巷道的掘进技术

1) 对于爆破技术, 最好用光面的爆破方法。炸药的用量要科学, 通过这种方法进行爆破之后能够有效避免围岩破裂及巷道出现裂痕, 使围岩更加坚固及极限承载力更高, 最大程度保障巷道施工人员的安全。而且, 这种爆破方法消耗的资源比较少, 足够安全, 掘进的速度也相应加快。

2) 对于支护, 在对煤矿巷道进行掘进时, 最常用的技术就是锚喷支护。这种方法首先要通过精确的测量来确定不同层位松动圈的范围, 了解围岩的稳定时间及其基本力学性质, 通过上述所说的几种数据来计算出准确的支护参数。要提升岩体的支撑能力, 锚杆的强度就要达到一定的要求, 以及尽可能使锚固增长。

3.2 提升施工人员的综合素质

在对煤矿巷道进行掘进之前, 要对施工人员进行严格的培训, 保证每一个施工人员都能熟练掌握巷道掘进的施工方法。并且对于施工管理人员也要进行相应的培训, 提升管理人员在施工过程中的指挥及组织水平。

3.3 保障煤矿巷道掘进施工设备的先进性

在煤矿巷道的掘进施工过程中, 主要的施工设备就是掘进机, 所以要提升煤矿掘进效率, 就要保障掘进机能够保持长时间的运行而不出现故障。因此要严格检查掘进机的液压电气和元件等, 保障掘进机的质量, 并且及时用国外的先进设备来替代国内比较落后的设备或者零件。对于齿轮的传动器械和机械的连接器械, 最好不用串联的方法, 部件及组件不能用组合的。如果企业的条件比较好, 可以不用螺栓的组式构造而用嵌装式的构造, 因为这种模块组装的方法不但能够使结构更加简单, 还能方便往后对设备的维修及保养, 并且能在最大程度上使掘进设备更加安全。这样才能保证煤矿巷道的掘进设备不仅先进, 还能长时间正常工作和方便维修保养, 以及更加安全。

4 结语

要不断提升煤矿巷道的掘进效率, 就要在对煤矿巷道进行施工时, 不断改革掘进的技术, 以及购买进一些比较先进的掘进器械, 并且不断更新煤矿巷道的施工工艺及技术, 从而保障施工人员的安全和煤矿巷道的掘进效率, 满足我国对于煤炭的需求水平, 推动我国社会经济的进一步发展。

参考文献

[1]梁同辉.浅谈半煤岩巷掘进进度提升问题[J].中国科技博览, 2012 (24) :451.

[2]刘石军.半煤岩巷掘进速度提升的因素分析[J].科技致富向导, 2011 (19) :384.