煤礦掘進支護中常見的問題

劉河

摘 要：社會經濟的發展需要更加穩定的能源作為驅動力，對于我國而言，煤炭資源在社會能源提供中占據著比較大的比重，因此成為支援我國國民經濟建設工作的重要能源元素之一。在建設生態文明社會的背景下，能源的采集和生產行為必須要得到管理和控制，由此就要求煤礦掘進支護環節要樹立生態意識，樹立管理意識，繼而引導實際的生產步入到更加理想的狀態。

關鍵詞：煤礦掘進;支護;問題;措施

1 煤礦掘進支護技術現狀分析

在煤礦開采的階段，掘進支護工作的落腳點是確保工人處于安全的施工環境中，提升實際的施工效率。對于此環節中技術方案進行探討，會發現其經歷了不同的階段，一開始是以木材為主導的方案，再者是以型鋼為主導的方案，再后來就是以錨桿支護為主導的方案，隨著在此方面技術經驗的積累，實際生產對于支護強度的大小，支護硬度的強弱提出了更加高的要求， 尤其對于一些復雜的地質條件，還需要使用更加多樣化的支護方案，這樣才能夠驅動實際的支護效果朝著更加理想的方向發展。現階段我國煤礦行業進入到蓬勃發展的狀態，實際開采的深度在不斷提升，此時傳統的錨桿支護模式已經難以滿足實際訴求，于是在此方面的技術研究和創新投入不斷增加， 也產生了很多的技術方案，規避了傳統錨桿支護技術方案的缺陷，還可以使得實際的支護工作效果得以全面提升。以錨桿支護為例，其可以使得井下巷道巖體的強度得到提升，增強其凝聚力，規避出現滑動或者開裂的情況[1]。簡而言之，就是依靠三高一低的基準，確保引導掘進支護技術方案能夠更加穩定，引導煤炭企業的采煤效率不斷提升。隨著此類型技術經驗的積累，對應煤礦掘進支護技術的綜合效益會得到更好的發揮。

2 煤礦掘進支護技術影響因素分析

2.1 地質條件對支護技術的影響

現階段我國超出千米深的煤礦已經超過50%。在煤礦開采深度持續增加的情況下，井下整體生產環境也會越來越復雜、惡劣，在很大程度上增加了井下煤炭資源開采的難度。①在煤礦生產環境不斷向地下深層推進的過程中，礦下煤層頂板的巖性和拱圍巖的應力會發生十分顯著的改變。② 在煤礦生產環境不斷向地下深層推進的過程中，地質環境結構會越來越繁瑣復雜，例如，會存在大量斷層帶、大坡度地帶等。③由于部分巷道支護工藝和機械設施等還不夠完善，隨著煤礦開采深度的增加，所遇煤巖的堅硬程度也會越來越高，這在很大程度上提升了機械設施的工作難度，需要相關機械設施必須擁有足夠的強度和性能，如果性能和強度不達標，那么作業速度便會顯著降低，并且對機械設施的磨損程度會更高，更換部件和維修的可能性大幅度提升[2]。

2.2 煤炭巷道形狀及斷面影響

舊有開采方式通常會將井下巷道的形狀設置成拱形，給煤炭資源的輸送工作帶來較大影響，嚴重降低了煤炭資源的生產效率。從實際角度來講，煤礦巷道并不具備較高的實用率，還會嚴重威脅到井下生產的安全性，假如在煤礦開采實踐中出現了重大安全事故，會危及到井下一線施工人員的生命安全。此外，因為過去煤礦巷道的設置，在橫向斷面上來看面積不會太大，致使在監控工作中部分體型較大的機械設施無法發揮實用價值，降低了煤礦的生產效率[3]。

2.3 煤礦巷道數量稀缺

在對煤炭資源進行開采期間，煤礦巷道不僅是井下煤炭資源和一些材料的輸送通道，也是井下施工中不可缺少的通風途徑。在生產實踐中，巷道設置的量并不多，其特性又比較單一，因此在很大程度上阻礙了巷道作用的發揮。基于此，煤礦企業需要不斷擴充巷道建設的面積，利用科學適用的設計模式和施工方案，為煤炭資源的順利生產給予支持。

3 針對我國煤礦掘進支護中存在的問題所采取的措施

3.1 改進巷道支護方式

這一措施主要體現在以下幾個方面：首先，需要根據巷道的具體性質來將傳統巖巷掘進進方式轉變為煤巷掘進方式，以此來提高煤礦的掘進效率，從而達到節省建井周期的效果;其次，還需要對傳統巷道斷面形狀進行改變，從拱形轉變為矩形，這不僅可以改善傳統巷道空間以及掘進速度中存在的不足，甚至還可以進一步提高生產效率，同時還可以不斷增大斷面的面積，這一措施不僅可以達到增大開采強度的目的，還可以幫助一些大型開采設備在開采工作中安全、高效進行;再次，還需要進一步改進巷道的布置方式，也就是將傳統的單項布置改為多項布置，確保井下煤礦運輸過程中井下通風系統保持通暢性[4]。

3.2 吊環式前探梁加固

對于傳統支護技術來說，很多情況都是缺乏前探梁而出現支架支撐不足的問題，因此整體穩定性較差，就會對工作人員的生命安全產生威脅。對這一問題進行分析和研究，可以通過在前探梁支架上增加三根吊環的方式來提高吊環的強度，并且還可以對整個支護工程形成校正效果，從而整體提高前探梁的穩定度。除此之外，還可以通過利用若干木楔以及方木的方式來對前探梁形成加固的效果，確保整體支護效果更加穩定[5]。

3.3 單體液壓支柱頂梁支護在掘進支護過程中的應用

在具體巷道掘進施工過程中，還需要在巷道上方大約1m左右的地方增加鉸接梁，主要是由單體液壓支柱形成支撐，并且還會將單體液壓支柱之間的距離進行相應的控制，大多集中在1.2m左右。那么，在之后進行放炮作業過程中，還需要用水平銷進行加固，之后再利用單體液壓進行支撐，從而對鉸接梁進行固定，確保巷道整體具備較強的支撐力，也可以達到確保井下采礦工作人員生命安全的目標[1]。

3.4 強化煤礦掘進支護技術的聯合使用

在具體煤礦掘進過程中，還需要進一步結合煤礦掘進工作面圍巖的類型以及相應巷道所表現出的形態，來選擇支護技術，并且確保整體的科學性。之后還需要在采取聯合支護方式的過程中，重視周邊圍巖的安全性和穩定性。例如，當矩形斷面進行支護過程中，就需要選擇科學的錨桿支護以及錨索支護，并且還需要把錨桿插入到預先完成的圍巖鉆孔中，從而利用錨索對周圍巖層結構形成上移的效果。在之后的工作過程中，還需要將錨索支護以及錨桿支護進行聯合使用，從而確保整體掘進支護技術進行提升，避免出現其他安全隱患。大多數企業為了謀取利益都會在采礦過程中減少掘進支護措施這一方面的投入，因此就會給之后煤礦的安全生產帶來一定的安全隱患，從而影響到煤礦開采的進程[2]。

3.5 實現支護材料質量的管理和控制

在煤礦掘進支護技術方案部署實施的過程中，掘進支護材料的質量， 掘進支護設備的性能，都會對實際施工的有效性造成影響，因此必須要采取措施，使得支護材料質量得到管理和控制。詳細來講述，在此過程中需要關注的節點有：積極改變之前的質量管理意識，依照實際的工程訴求， 確保使用更高質量的支護材料，關注實際支護材料質量管理體系的構建; 對于支護材料供應商的資質進行考察，了解其產品性能，在此基礎上考量實際的成本;建立完善的支護材料質量檢測機制，確保在收貨的時候能夠進行檢查。

總體來講，現階段整個礦業的發展是比較迅速的，煤礦巷道支護工藝中潛存的問題也在慢慢顯現而出。所以，應該對煤礦掘進支護工藝進行持續性優化和革新，能夠更好的確保巷道的堅固度與穩固度，最終強化煤礦生產效率、生產安全和生產質量。

參考文獻：

[1] 孟文彪.煤礦掘進支護問題及應對措施分析[J].內蒙古煤炭經濟，2019，（24）：190+192

[2] 張延慧.煤礦掘進支護當中的問題及應對措施研究[J].內蒙古煤炭經濟， 2019，（22）：39-40

[3] 孟俊兵，朱昊，李鵬.煤礦掘進支護問題及應對措施分析[J].內蒙古煤炭經濟，2019，（16）：5-6

[4] 王潤斌.煤礦掘進支護問題及應對措施研究[J].山東工業技術，2017，（11）：74

[5]謝計平.煤礦掘進支護問題及應對措施[J].能源與節能，2016，（05）：181-182.