煤礦掘進支護中存在的問題及措施

董光耀

（國投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232110）

煤礦掘進支護中存在的問題及措施

董光耀

（國投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232110）

隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，煤礦開采深度不斷地加深，伴隨深入挖掘，煤礦開采在復(fù)雜地質(zhì)條件下需要克服各種各樣的地形問題，煤礦安全就成為社會關(guān)注的重點項目，而在煤礦作業(yè)環(huán)境中，巷道掘進是事故高發(fā)作業(yè)工序，因此，煤礦掘進支護技術(shù)在煤礦開采中起到關(guān)鍵作用，煤礦巷道支護技術(shù)的穩(wěn)定性和安全性在現(xiàn)代煤礦發(fā)展中有不可忽視的作用，但是目前我國煤礦掘進支護技術(shù)存在較多問題，本文主要從煤礦實際情況出發(fā)，結(jié)合本礦區(qū)巷道支護中存在的問題進行分析，對煤礦掘進支護技術(shù)的解決方案提出簡單分析。

復(fù)雜地質(zhì)；煤礦掘進；支護技術(shù)；措施

0 引言

煤炭資源仍然是我國主要的能源材料，煤炭開采工作多數(shù)在地下進行，隨著前部煤炭資源的日漸枯竭，深部開采已經(jīng)迫在眉睫，深入煤礦地下，首先需要大量的巷道，由于地下施工地質(zhì)條件差等問題，使得巷道在挖掘時會出現(xiàn)崩塌等危害，嚴重危害人員安全，為保障人員安全和生產(chǎn)作業(yè)的順利進行，巷道支護成為掘進支護中不可或缺的一部分，巷道可以有效防止圍巖變形，本文主要是介紹巷道支護存在的問題和解決辦法。

1 煤礦巷道支護的復(fù)雜地形分析和難點

以某煤礦掘進地區(qū)的地質(zhì)條件為例。在有悠久歷史的老礦區(qū)，往往會出現(xiàn)斷層多和地質(zhì)條件不穩(wěn)定的情況，對安全生產(chǎn)和作業(yè)存在嚴重的威脅，在不斷推進的開采中，頂板巖石的變化較為明顯，且頂板的煤層松軟，容易出現(xiàn)破碎情況，導(dǎo)致巷道掘進中難以成形，前掘后修就成為巷道掘進開采中常常遇到的問題，我國長期采用傳統(tǒng)掘進技術(shù)，無法與世界先進的掘進技術(shù)結(jié)合，增大了管理和技術(shù)上的難度，加上礦區(qū)設(shè)備破巖能力差，碰到硬度系數(shù)5以上的巖石往往會破壞設(shè)備，因此，根據(jù)實際情況設(shè)計的巷道支護成為保障生產(chǎn)作業(yè)正常安全順利進行的關(guān)鍵。

2 煤礦巷道支護存在的問題

2.1 巷道支護方式的更替

傳統(tǒng)支護設(shè)備需要進行人工安裝，巷道開挖初期的圍巖處于零支護的狀態(tài)，不僅增加了施工作業(yè)人員的危險，也形成了前掘后修的場面；加上傳統(tǒng)的巷道掘進支護技術(shù)設(shè)備如硬水泥錨桿、鋼絲錨桿等支護設(shè)備在強度和剛度等特性上無法滿足深部巷道掘進的施工，巷道布置與斷面形式的轉(zhuǎn)變也應(yīng)該根據(jù)巷道支護形式進行調(diào)整，具有復(fù)雜多變地質(zhì)條件的深部開采，巷道支護方式也應(yīng)該隨之改進，根據(jù)企業(yè)采取人性化開采的要求，巷道支護技術(shù)存在的不足，巷道支護方式的更替存在一定的難度。

2.2 不斷增加的開采難度

開采速度的不斷增加，國內(nèi)大部分企業(yè)開始進入深部開采，復(fù)雜多變的地形和高低壓力作用下的巷道圍巖增加了開采的難度，圍巖在斷層或高應(yīng)力影響下容易發(fā)生突變，這就對巷道的承載能力有更高的要求，傳統(tǒng)的支護承載能力較低，難以達到巷道支護的強度要求；巷道斷面由小斷面向大斷面轉(zhuǎn)型，不僅可以充分發(fā)揮大型機械的效率，而且滿足煤礦開采難的要求。

2.3 巷道銜接和臨時支護技術(shù)

煤礦掘進技術(shù)需要綜掘機的液壓系統(tǒng)，要求液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定和閉鎖裝飾，在臨時采取的支護方式中常常采用綜掘機液壓鎖臨時進行支護，并利用創(chuàng)新的自行開門施工工藝技術(shù)，減輕工作阻力；臨時支護中的綜掘機配套系統(tǒng)和施工管理存在一定的不足，運用科學(xué)合理的先進施工技術(shù)，提高組織管理水平，達到高效率作業(yè)目的。

現(xiàn)在煤礦開采采用多巷道布置，多巷道布置會出現(xiàn)巷道掘進的銜接問題，為達到快速有效銜接，需要對礦井整體狀況做合理周全的設(shè)計，例如巷道挖掘后相關(guān)設(shè)備的是否到位，工作面能否按時進入生產(chǎn)階段，不良的設(shè)計和安排，會影響礦井整體效益。

3 煤礦巷道支護的應(yīng)對措施

礦井掘進支護的現(xiàn)狀使得煤礦巷道改進、煤礦支護方式和機械化程度等問題成為煤礦發(fā)展急需要解決的問題，根據(jù)我國礦井開采和建設(shè)的實際情況，提出安全性更高和高強力的掘進支護技術(shù)，促進煤礦井下作業(yè)的順利進行。

（1）傳統(tǒng)的支護方式無法滿足現(xiàn)代深度挖掘的需要，煤礦支護技術(shù)需要與時俱進、根據(jù)實際需求引進先進支護技術(shù)和設(shè)備，傳統(tǒng)的支護系統(tǒng)不僅支護效率低下，還存在很大的安全隱患，因此需要提高管理技術(shù)水平，建立系統(tǒng)的管理技術(shù)，從基礎(chǔ)上保證施工安全。

（2）巷道掘進支護注重臨時支護的效果，臨時支護應(yīng)用吊環(huán)式前探梁對支護體進行加固，確保支護體能正常的控制圍巖，巷道采用的吊環(huán)式前探梁采用三根吊掛式前探支架，分別沿著巷道中線和兩側(cè)布設(shè)，兩側(cè)和中間的前探梁保持1m左右的距離，為保證穩(wěn)定性，應(yīng)采用吊環(huán)加固，既保證整個巷道頂板在控制范圍內(nèi)，也能通過吊環(huán)進行固定；前探梁支架時應(yīng)在掘進頭后方0.35以內(nèi)，確保對巷道圍巖及時進行控制，保障人員安全。

（3）錨桿支護和單體液壓支護方式。單體液壓支護也是巷道支護方式的一種，采用單液壓支護可以與金屬用來鉸接頂梁，柱子應(yīng)該在頂梁的中心位置，當(dāng)井下進行放炮作業(yè)時，人員應(yīng)第一時間掛上頂梁，鋪好鋼筋網(wǎng)，并在完成要求后保證金屬鉸接與單體液壓順著巷道形成三排的形狀，并按照一梁一柱的原則進行支護，并在頂梁的縫隙之間穿插小木棍，防止漏頂導(dǎo)致的施工困難。

錨桿支護是普遍存在在巷道支護中的支護形式，該技術(shù)靈活性強，可以適應(yīng)復(fù)雜多變的巷道，當(dāng)巷道原有的應(yīng)力平衡受到破壞，圍巖部分區(qū)域會出現(xiàn)集中頂板滑動的狀態(tài)，此時錨桿支護能有效的對圍巖進行施壓，將頂板懸吊在深部穩(wěn)定的圍巖上，達到巷道支護的目的。在錨桿支護基礎(chǔ)上對圍巖進行注漿加固能取得更好的支護效果，所注入的水泥漿液能改善錨桿支護的受力情況，提高錨桿的支護效果，減少變形影響，為后期支護施工打下基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

綜上所述，面對日益增加的煤礦開采需求，傳統(tǒng)礦井掘進支護技術(shù)難以滿足全新掘進技術(shù)，需要采用先進支護技術(shù)和設(shè)備，臨時支護和永久支護的相互結(jié)合，相互彌補不同支護技術(shù)的不足，以錨桿支護為主要支護手段，加固圍巖的承受能力，為深部巷道的開采打下基礎(chǔ)，保證人員安全和生產(chǎn)的順利穩(wěn)定進行。

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［3］陳遠云.復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤礦掘進支護技術(shù)應(yīng)用分析［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2012（10）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.027