關于煤礦掘進中支護應用的分析

閆曉文

（盂縣軍事化礦山救護隊，山西 陽泉 045100）

關于煤礦掘進中支護應用的分析

閆曉文

（盂縣軍事化礦山救護隊，山西 陽泉 045100）

本文結合生產實際，簡要分析了煤礦掘進中支護應用的重要性，并提出了支護應用的相應對策，以實現安全生產的目的。

煤礦掘進；支護；應用

現階段我國煤礦作業絕大多數是在井下進行，露天開采少之又少，相關統計表明有將近80%的開采量是在井下操作的，而挖掘大量的礦井巷道是保證井下作業高效運行的必備條件[1]。通常情況下，進行煤礦開采的地質條件一般都是環境惡劣、構造復雜，為了確保井下圍巖的穩定和巷道的通暢，煤礦掘進的支護必須要做好，這也是煤礦安全生產不可回避的問題。

1 我國煤礦掘進支護的發展現狀

相關數據表明，煤礦開采隨著經濟發展不論是范圍還是強度，都在不斷增加。巷道層位方面，為了加快掘進速度，永久性的巷道是從巖巷朝煤巷發展的，這樣可以縮短礦井建設周期。

同時放頂煤開采技術使得回采巷道已經由全煤巷道和煤層頂板巷道取代過去的巖石頂板煤巷。回采巷道的數量方面，為了解決濃度較高的瓦斯礦井和大型礦井的運輸通風問題，多巷布置已經取代單巷。二十世紀五十年代時，我國開始使用錨桿支護，

早期是機械錨固錨桿、端部錨固樹脂錨桿等，這些錨桿支護屬于被動形式的支護，只能用在簡單地質條件上。最近幾年，新出現的高預應力的強力錨桿支護可以克服深部和復雜困難巷道的支護難題。伴隨著井下應用的開發，礦井巷道圍巖的變形和破壞較以往有了很大的減少，與此同時，巷道支護和安全狀況也有了根本性的改變。三高一低的先進錨桿支護理念成為現實，即高剛度、高強度、高可靠性及低支護密度，這樣做大大提高了巷道掘進的速度。現階段，我國大中型煤礦錨桿支護率有60%以上，

部分礦區超過90%。由此可見，錨桿支護是煤礦巷道首選的安全有效的一種支護方式，對我國的礦井建設，煤炭產量和效益的提高都有著非常重要的改善作用。

2 煤礦掘進支護應用對策的分析

2.1 吊環式前探梁的應用探討。吊環式前探梁的臨時支護是三根吊掛的前探支架，其中前探梁的原材料是π型鋼或11#礦用工字鋼，同時用吊環進行固定。中間的一根前探支架沿著巷道的中線位置布置，兩側的前探梁不得少于兩個固定點，且距離中間一根1.0米。同時迎頭與前探梁的端面距離規定小于0.3m，對于超前支護來說，兩幫端面與超前支護之間的距離不允許超過0.3m。前探梁的上方通常是用專用的方木、木契和構木等[1]。前探梁與吊環的強度要相互匹配，為保證吊環的穩固，上吊環錨桿要有40至100mm的絲扣。吊環務必全都上入到錨桿，所有絲扣要上緊上滿上牢。當前探梁臨時支護全部布置好之后，才可以進行其他工作。另外架設之前清理浮矸活石，并且敲幫問頂，最后的工作則是向前移動前探梁。

2.2 單體柱配π型鋼前探梁的應用探討。這種前探梁的原材料選用π型鋼，長度大于3.5米，支設采用外注式的單體液壓支柱，兩兩前探梁距離通常為1.0m，且每根前探梁最少需要三個單體液壓支柱。迎頭與前探梁的端面距小于0.3m，前探梁的上方采用專用的木契、穿桿和方木等。架設之前的工作包括清理浮矸活石，敲幫問頂，最后一步是向前移動前探梁。永久支護和臨時支護完成的前提下才可進行其他作業，空頂作業有著極大的安全隱患。

2.3 吊鏈式前探梁的應用探討。這種類型的前探梁臨時支護是三根吊掛前探梁，前探梁長度不得少于3.5m，用吊環進行固定，前探梁原材料使用π型鋼。中間的一根吊掛前探梁布置在巷道中線，兩邊的距離中間一根1.0到1.2m，每根前探梁保證至少有兩個固定點，前探梁與迎頭端面的最大距離是0.3m[2]。下面討論超前支護，其與兩幫端面的最大距離為0.3m，不得再大于這個距離。架設之前的工作包括清理浮矸活石，敲幫問頂，最后一步是向前移動前探梁。永久支護和臨時支護完成的前提下才可進行其他作業，空頂作業有著極大的安全隱患。對于距迎頭十米范圍內的棚，要用聯棚器加固處理，以保障安全。

2.4 單體液壓支柱配鉸接頂梁支護的應用探討。這種支護一般采用的是單體液壓支柱，同時配有HDJA—1200型金屬鉸接頂梁。支柱之間的距離為1.2m，排間距一般在0.9至1.2m范圍內。柱子位于頂梁中間位置處，距幫最大距離0.6m。每次放炮之后要立刻掛上頂梁，插上水平銷，借助于頂梁的保護，進行鋼筋網的鋪設，并打上水平契，最后單體液壓柱支設在頂梁下面。其中鋪設鋼筋網的要求是，全部的基本柱初始撐力大于90 kN，當出現卸載、漏液單體液壓柱時要立即更換，保證支柱全部承載支護。金屬鉸接頂梁和單體液壓支柱均沿著巷道支設3排，一梁一柱有一個支護。柱子位于梁的中間，在頂板破碎的地方，兩兩頂梁之間要每隔200至400mm穿入小木棒，棒要鉸接使用，棒的數量以多為好。

2.5 混凝土永久支護的應用探討。所謂永久支護，是指為了保證巷道圍巖的穩定進行的支護，而這種支護在巷道的使用年限之內都是存在的。噴射混凝土的施工設備在布置時，要做到高效且安全，施工距離合理選擇。錨桿噴射混凝土支護施工務必根據錨桿的不同型號合理組織。完成掘進之后，首先進行臨時錨桿的安裝，然后噴薄層混凝土，再進行復噴，以滿足預定的噴層厚度。待頂板狀況良好時，再噴射薄層混凝土，接下來是安裝錨桿，復噴，再達到設定的噴層厚度。必須注意的是，進行鋼筋網的噴射混凝土工作時，要預先埋好控制噴厚的標釘，以便控制噴層的厚度。

[1]郭世杰.煤礦掘進支護應用探討[J].科技創新導報，2012 (15)c71.

[2]方樹林，張劍，武立文，等.特厚夾層堅硬頂板大斷面掘進巷道圍巖變形特征與支護技術研究[J].煤炭工程，2012(2)c30-32.

TD353

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1671-0037（2014）06-104-1

閆曉文（1972-），男，本科，工程師，研究方向：煤礦開采、礦建。