煤矿掘进支护中的常见问题及对策探讨

煤矿掘进支护中的常见问题及对策探讨

孙钦浩

山东能源临矿集团田庄煤矿山东济宁272103

摘要：随着技术更新，煤矿采掘领域的掘进技术正在迅速改进，近些年来诞生了很多新式的采煤技术。在新的形势下，煤矿掘进增加了深度，然而这个过程也伴有更严峻的安全威胁。矿井如果不具备全面的支护，那么很容易威胁采煤施工的基本安全由此可见，煤矿掘进支护应当构成最根本的安全防控，在采掘过程中起到不可忽视的作用。明确煤矿掘进支护的相关问题，有利于运用适当的安全防控措施，杜绝井下矿难发生。

关键词：煤矿掘进；支护技术；问题

煤矿业属于高危作业中的一项重要产业，在施工过程中通常会危及有关工作人员的生命安全，为确保采煤与运输作业的安全进行，往往要在采煤前开挖大量巷道。但是，因复杂的自然环境及地理水文因素，使得巷道内隐藏着各种各样的安全隐患，有时甚至会发生崩塌现象。因而，煤矿掘进支护工作极其重要，在确保其安全性和技术性的同时，提升巷道内的畅通度与稳定度，对强化开采作业人员的人身安全具有不可替代的意义。

1煤矿掘进支护的重要意义

作为支撑性的产业之一，煤炭行业近些年来为宏观经济的进步提供了重要保障，通过煤矿采掘可以获得显著的经济实效。但是与此同时，如果忽视了最根本的安全防控，那么很容易导致大规模矿难，这种现象造成了生命威胁以及财产损失。由此可见，防控矿难的基本前提就在于设置必要的矿井安全防护，通过布置矿井支护的方式来杜绝矿井塌陷的隐患，从而保障安全。因此，对于煤矿掘进来讲，有必要依照因地制宜的思路来布置煤矿支护，避免突然发生井下采矿事故。

2巷道掘进支护中存在的多发问题

2.1支护难度大幅提升

煤矿深部开采时代的到来，使得井下巷道掘进中所面对的地质环境复杂程度日益提升。高应力、围岩破碎等问题使得巷道稳定性的控制难度激增，巷道在地下断层、陷落柱等特殊地质条件的影响下，巷道很多时候尚未完成有效支护便需要进行再次修整。此外，高地应力的持续作用，对井下支护体的强度也提出全新要求，一旦无法形成有效支护，极易造成巨大安全隐患，危及掘进面的作业安全。

2.2开采设计工作有待提升

煤矿开采设计复杂多样的步骤和流程，设计的作业环节各个方面，煤矿开采的主要设备是悬臂式挖掘机，多数企业采用这种设备进行开采；不完善的巷道结构埋下安全隐患，传统的煤矿巷道多数是单一巷道，单一巷道存在一定的局限性，需要通过矩形多巷道提供安全保障，可见企业需要改进不适当的巷道布置，而应该选择新型巷道支护方式。加上巷道数量较少，单向巷道无法满足煤矿开采的需要。

2.3机械水平偏低

我国多数煤矿企业都是用悬臂掘进机进行掘进巷道工作，锚固作业则还是以人工空顶作业为主，且还要携带各种各样的工具，包括扳手、杠杆、钻机等等。在这种情况下，掘进效率不但十分低下，而且井下工作人员的生命安全也无法得到高效保障，存在较高的事故风险。因此，提升我国煤矿的机械化水平十分重要。

3完善煤矿掘进中的支护工作措施

3.1完善井下掘进支护工艺

面对深部开采中地质状况的复杂多变，开展掘进支护作业时必须采取针对性强的支护工艺，依据不同的需求进行不同的施工，实现支护效果的最大化提升。譬如，当巷道断面为矩形时，适合采取“锚杆+锚索”的联合支护工艺实现对围岩稳定性的最大化保障。这种工艺是将锚杆布设在预先布设好的围岩钻孔中，并将其同围岩层相互固结成整体，再借助锚索将围岩进行整体的上移，固定在深部的稳定岩层中，从而实现对围岩层的双重保障，最大化提升安全稳定性。而最佳支护时间就是选取在围岩变形产生的膨胀变形力与围岩本身的承载能力耦合的最大支护效果时刻，后期支护的施工应在围岩变形产生的膨胀变形力最小的时候进行，这样就可以充分发挥围岩的自身承载作用而又不出现松动破坏变形，便于后期施工操作。

3.2充分应用锚杆支护

锚杆支护普遍应用于巷道支护中，并已建立一套成熟的支护理论体系，锚杆支护技术广泛应用于复杂地质条件的巷道中，具有较强的灵活性，巷道开挖后会破坏原有应力的平衡能力，顶板发生离层滑动处于不稳定的状态，锚杆支护可以给巷道施加压力，将顶板固定在深部围岩的顶端，可以进一步控制巷道围岩的变形达到巷道支护的目的。在锚杆支护基础上并进行顶部锚索补强的支护方式，针对顶板破碎的情况对围岩注浆加固可以取得更好的支护效果，特别是适应于深井高地应力下的巷道掘进施工，注浆可以进入缝隙中提高围岩的承受能力，另外通过水泥泥浆注浆还可以改善锚杆支护的受力状况，提高锚杆支护的承载能力，通过锚固和注浆联合支护的方式，可以提高围岩的承受能力，确保井下作业的工作效率。

3.3运用混凝土永久型支护

为提高巷道工作时间内的稳定性，运用混凝土永久型支护技术可以发挥更好的效果，因而这一技术被广泛应用于我国煤矿行业。若在混凝土喷射时有效控制喷射距离，则可以实现煤矿施工的高度安全性。而有效控制混凝土的喷射距离，必须始终遵循掘进要求与地质条件要求。另外，为保证混凝土喷射的质量，还必须要在喷射前认真对金属网实施除杂和除锈，以保证金属网层面的洁净。

3.4确保前探梁的稳定性

对于前探梁的布置和施工，需要借助吊环式的前探梁来完成支护。在传统支护中，前探梁缺乏稳定根源就在于缺少相应的支架。如果前探梁缺少必要的固定装置，那么很难在根本上保证前探梁的安全性。为了改进现状，在进行施工前就需要增加前探梁的必要支点，通过校正支护工程的方式来提高掘进支护的价值。对于吊环式的前探梁，还需要确保吊环的质量达标，这样做有助于提高前探梁的安全性以及稳定性。企业对于煤矿掘进支护的环节需要做到及时的更新，通过引进新时期的技术来提高支护质量。

综上所述，进入新时期后，煤炭行业得到了全方位的提高，这种现象根源在于先进的煤矿采掘手段和技术。然而在煤矿产能全面提高的同时，对于矿井安全也不应当予以忽视。这是因为，煤矿安全构成了煤矿产能提升的基本前提，对此有必要通过完善掘进支护的措施来给予保障。煤矿掘进支护包含了很多流程和步骤，对于各个流程都需要予以相应完善，以此来杜绝矿井生产中的隐患和安全威胁。然而截至目前，煤矿掘进支护的措施并没有实现完善，矿井生产仍没能根除安全风险。在未来的实践中，技术人员还需要摸索经验，从而服务于煤矿掘进支护整体质量的提高。

参考文献：

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[3]梁英.煤矿掘进支护中的问题及对策[J].技术与市场，2014，08：147+149.