巖巷掘進臨時支護工藝優化

＊葉 峰

（晉能控股煤業集團同家梁礦普掘二隊 山西 037025）

巖巷掘進作業工作中想要進一步提升臨時支護的整體質量就必須從工藝要求和工藝流程兩方面來進行優化。當前在相關工作中應用較多的包括新型單體液壓支柱以及π型梁等，采用新型支護工藝技術，能夠有效降低支護作業的繁瑣性，簡化作業流程的同時強化整體支護質量。為了全面強化頂板管理以及提升掘進作業的速率，必須有效保障臨時支護作業的建設效率，傳統臨時支護技術不僅工序繁瑣，而且整體支護效果不佳，對頂板管理起不到好的保障作用，而使用新型臨時支護技術的基礎上，同時優化工藝流程則能夠更好的提升巖巷掘進作業整體質量。本文將針對巖巷掘進臨時支護工藝優化相關內容進行詳細分析。

1.巖巷掘進臨時支護流程優化

(1)方法優化

為進一步改善傳統掘進臨時支護工藝的缺陷，當前普遍采用單體液壓支柱結合π型梁聯合支護的方式來實現掘進過程中的快速臨時支護。單體液壓支柱，選擇輕型單體液壓支柱，此類液壓支柱具有耐腐蝕、易操作、重量輕的優勢特點，在使用過程中能夠快速展開，且支護穩定性相對較好。另外π型梁，則選擇單邊π型梁，梁體通過液壓支柱以及相應的平行吊環來進行固定。在使用過程中需注意巷道斷面與支護措施的數量匹配。實踐應用過程中應精確測量巷道寬度，同時確定π型梁液壓支柱以及梁體吊環的個數[1]。一般來講當巷道寬度不足兩米時，液壓支柱π型梁以及π型梁吊環均使用一套。而當其寬度在2～3m時，則使用兩套，依次向上遞增巷道寬度區間范圍，每增加一米則臨時支護支柱增加一套，以此來保障掘進臨時支護的安全性[2]。單體液壓支柱以及π型梁是當前巖巷掘進支護的主要構成部分，其示例圖如圖1，圖2。

圖1 單體液壓支柱示例圖

圖2 π型梁示例圖

(2)流程優化

進行掘進臨時支護的過程中，不僅要注意應用新型支護工藝，同時還要注意相應的作業流程，保障工業流程的順序以及實施質量才能更為有效的提升整體安全性能。在工業流程優化方面要注意先對頂板活動矸石進行處理，保障干濕穩固性之后，安裝前探梁，同時使用吊環對其進行進一步加強，然后使用錨網對巷道巖面進行進一步的保護，之后進行穿探梁的安裝工作，保障穿梁的穩固性后，將臨時支護系統與永久支護系統進行連接，最大限度保障應力穩固性，之后檢查探梁吊環，先對其進行預緊處理，保障其能夠承受較大拉力，在此之后安裝單體液壓支柱同時進行防倒繩的處理。完成一系列相應的支護流程后，對每一步驟進行檢查。保證各步驟實施到位[3]。

2.優化臨時支護工藝要求

(1)爆破臨時支護優化

在掘進過程中爆破實施后要立即進行臨時支護作業。由于爆破的過程中，對巖層整體力學結構造成了較大影響，如果在爆破后不能及時進行臨時支護作業，則煤層頂板壓力不斷增加，在這種情況下煤層頂板坍落風險不斷升高。因此必須及時進行臨時支護，絕不可長時間進行空頂作業。爆破后應根據巖層破壞情況針對性的采取支護措施，只有在臨時支護措施或永久支護措施完善實施后，工作人員方可進入作業，不允許爆破后工人在空頂狀態下直接進入。

(2)頂板管理優化

在作業過程中要重點關注頂板受力情況，如在施工作業過程中頂板出現異響或出現明顯的頂板松動問題必須引起高度重視，有時隨著作業的進行，會出現一定程度的頂板離層現象，不論是異響還是頂板，壓力增加、頂板離層這些都對下方施工作業造成嚴重的安全威脅，必須馬上停止作業，管理人員應有序組織施工人員暫時撤離，分析頂板當前存在的問題，進行頂板穩固和頂板支護，需要注意的是，當頂板已經出現力學不穩定情況后，不可再派工作人員進入從內查看情況，應結合當前已知信息進行外部穩固，采取由外及內的支護措施，當進一步確定頂板穩定性后，方可再次進入作業。需要注意的是如果在支護過程中單一支護形式無法滿足頂板支護要求，可采取聯合支護的方式進一步提升頂板穩固性。

(3)液壓支架補液

在使用新型臨時支護技術的過程中，輕型單體液壓支柱是整個支護作業的核心設備，該設備雖然具有輕便，操作簡單等一系列優勢，但由于其本身屬于液壓支護設備，因此可能存在使用過程中漏液的問題，一旦液壓支護設備發生漏液，其液壓力作用將顯著降低，屆時將不能承受標準范圍內的應力作用。因此在整個作業過程中，一定要注意全程查看單體液壓支柱是否存在漏液問題。一旦發現其有漏液現象立即進行補液，保障其整體液壓力作用穩定。同時要注意單體壓支柱是否穩定，如發現其存在松動的問題，要及時進行調整。在支柱工作過程中，要注意安排專門的工作人員進行循環補液，注液壓力范圍是否在標準范圍以內，關注其重點結構部件的使用情況，對出現問題的部件進行更換[4]。

(4)高壓軟管管理

高壓注液軟管在使用過程中需要優化的事項也相對較多，諸如在進行注液操作的過程中必須注意保障接頭連接牢靠，在實際進行注液操作前一定要注意仔細檢查是否存在滲漏或者損壞的情況，如果發現問題應及時進行更換。尤其要注意高壓軟管的接頭以及插銷，不僅要保持連接的穩固而且應該使用快速型設備，保障實際作業過程中能夠快速應用。同時在進行注液作業的過程中操作高壓軟管要注意避免誤傷，必須等待接頭完全對準目標方向且連接妥善后方可開啟注液開關，要絕對避免直接將接頭對人的危險行為。在進行高壓注液軟管檢查的過程中應注意避免開啟注液開關避免傷人。

(5)π型梁、液壓支柱優化

新型掘進臨時支護作業應用π型梁以及輕型單體液壓支柱，而在實際應用過程中一定要注意不論是支柱、π型梁還是吊環都要注意匹配性，應做到三者的協同一致，在支護過程中注意一一對應。由于π型梁在應用過程中承受的應力相對較大，因此其長度、控頂距必須做到精確計算，結合巖巷具體情況計算出可應用的單邊梁長度以及控頂距的最大、最小值。這樣才能夠保障π型梁能夠最大限度承受作業過程中的應力作用。關于液壓支柱，由于在設置過程中需要開鑿柱窩，而該作業流程一定要在相應的基礎支護作業完成后方可進行，決不允許空頂作業。注意每個柱窩對應一個輕型單體液壓柱，并且每個輕型單體液壓柱都要對應一個吊環，確保其能夠在承力狀態下保持穩定[5]。

3.新臨時支護工藝優勢

相較于傳統掘進臨時支護方式，新型臨時支護方式能夠最大限度降低作業時間，以最快效率完成臨時支護工作。除了效率外，整個支護工作作業難度大幅降低，設備重量明顯降低，當前使用的輕型單體液壓支柱為非金屬材質，重量降低的情況下其強度卻非常高。而且新型支護技術改被動支護為主動支護，整體承力結構更加穩定，能夠最大限度降低頂板安全事故的風險。通過支柱、梁、吊環的結合，有效防止了傳統單體梁在大幅度受力情況下因接觸面積不足而導致的單點壓力過高風險，將作用力分散承擔，大大提升了臨時支護的整體安全性能。相較于傳統的平面頂，使用新型臨時支護技術能夠采取更具靈活性的球面頂，其對于各種不同巷道的適應性大大增強。

4.結束語

本文針對巖巷掘進臨時支護優化進行了詳細分析，從技術優化到流程優化進行了全面研究，提出了當前作業過程中應該注意的一系列事項同時也針對新型臨時支護技術的優勢進行了闡述。