煤矿巷道快速掘进顶板支护技术的分析

煤矿巷道快速掘进顶板支护技术的分析

赵凯乐 张亚飞

平煤八矿掘进二队， 河南 平顶山 467000

摘要：改革开放以来，我国经济水平和科学技术水平与日俱增，作为重要能源来源的煤炭产业也在蓬勃发展。而井下巷道掘进和顶板支护技术仍较为复杂，因为它的发展关系到煤矿的经济效益和生产安全，所以深受业内的关注和重视。为了使煤矿快速掘进技术能够更加安全高效，需要分析具体案例，研究顶板支护管理和控制技术。

关键词：煤矿；巷道掘进；顶板支护技术

引言：

井下巷道掘进工作对于掘进行业的开拓是一项系统而复杂的工作。为了使巷道掘进支护工作顺利完成,需要地质勘察技术的配合，在选择先进设备和施工工艺时也要视现场的具体情况而定，同时控制掘进速度时也要结合地质构造。顶板支护技术在加快巷道掘进中起着重要作用, 为了找到合适的技术措施，首要的是分析顶板支护形式，从而深入探究巷道掘进顶板支护中隐藏的问题。

一、巷道掘进可采用的支护方法

（一）可缩性支架

可缩性支架的材质是一种特殊的金属,由于自身属性，很多因素都会影响其荷载力, 为了预防支架变形，要提前精准无误地对这种支架所承受的范围做出判断。虽然此支架的极限受重力超出实际承重力,但存在安全隐患,为了生产安全，技术人员要时刻注意支架的情况,不要让其超出实际承重力。

（二）预留柱支护

预留柱支护是为了减少由压力产生的荷载，是指为了错开了整个面积带来的压力，在一个区间内的上下区段留有一定的宽度空隙。这是一种传统的支护方式，虽然原理和操作方法简单，但对顶板的支护很有效。缺点是成本高,维护较难,所以一直在探寻其他代替方法。

（三）锚杆支护

煤矿巷道支护中起抗剪和抗拉作用的是锚杆支护,这种支护技术经常被用到, 其主要构件有网、钢带、托盘和锚杆体。锚杆支护技术的应用使巷道结构得以改善,煤炭产量和效益也有所提高,同时围岩中落石散落的危险也得到了有效预防。在煤矿快速掘进过程中锚杆支护技术应用较广,其优点是方便快捷，经济、容易操作。但为了预防安全隐患，需要相关部门严格监督管理。

二、影响巷道顶板支护安全性的因素

（一）地质条件

影响巷道稳定性并对支护工作的施工造成难度的重要因素是地质条件。而在巷道快速掘进中，最重要的影响因素是围岩。其主要作用是支护巷道，因为在施工过程中，随着施工强度的增大巷道会在一定程度上发生位移，甚至使巷道的整体形状发生偏移和改变，从而威胁施工的安全。更有甚者，如果巷道距水源位置较近，巷道的土质及有可能变得柔软、疏松,从而影响掘进巷道的稳定性,甚至使巷道塌陷。施工地点的安全受多方面威胁，机械设备在巷道掘进工作中的应用,还有施工时产生的压力、震动等都会影响巷道的支护状况。

（二）顶板支护的影响因素

在巷道施工中，影响顶板支护的因素有很多，其一是井下地质的构造。在地质基础条件较好的地方，掘进技术的速度能够有效提高。相反，如果地质基础复杂多变,没有稳定性好的煤岩层,巷道顶板相应的容易破裂，从而影响施工质量和掘进速度，甚至会致使顶板坍塌冒落，发生重大安全事故；其二是掘进工艺。钻爆法是目前煤矿巷道掘进施工中主要采用的方法，由于煤矿井下施工的特殊性，在施工过程中不论是采用钻爆法抑或是在其基本的操作过程中，其工作质量都会受到诸多不可控因素的影响。除此之外，施工工艺和顺序也是影响巷道支护安全不可忽视的因素，应用不当会阻碍巷道支护的施工,甚至威胁到煤矿井下的安全生产，所以技术人员必须加强掘进工艺的控制。

三、提高巷道支护技术的措施

（一）快速掘进施工技术的准备工作

①在井下施工巷道顶板支护过程中，最先考虑具体的井下地质构造，同时结合围岩的力学性质，经过合理的分析制定出恰当的的顶板支护方式。尤其是施工的重点工作区域，相关人员一定要将安全防护工作做全做细，为进一步确保整体工作环境的安全系数，可以适时通过先进的安全监测技术进行进一步确保。②为了避免在施工过程中顶板支护设计的缺陷，必须提前完善施工技术。包括提前和相关人员进行交底工作，对施工人员进行提前培训，反复叮嘱其施工的技术标准和规范，多次明确和完善巷道顶板支护的尺寸、支护方式以及材料数量等，同时在施工过程中做好时时的监督工作,时刻和相关人员确保煤矿巷道掘进的要求。

（二）加强支护施工的安全管理

由于顶板支护的施工过程很容易受外界因素影响出现坍塌冒顶的安全隐患，因此在井下巷道快速掘进作业中必须对管理措施进行严格管理，尤其要加强安全技术方面的监督防范。①为了使顶板支护在施工过程中的安全问题得到保障，效率有所提升，必须建立健全相应的安全监督管理机制。作为煤矿井下巷道快速掘进技术中必不可少的内容，质量监督检查机制要求所有施工人员工作时严格遵守各项制度，从而确保其能够在施工时及时发现问题，以便及时想出应对策略，从根源上掐断隐藏在施工过程中的安全隐患。②为了达到优化巷道支护的效果，在选择适当合理的支护工艺时，还要综合考虑地质条件和各种其他因素的影响。③对施工人员进行严格的培训和经验交流。想要提高巷道顶板的质量和速度，必须对施工人员的综合素质知识水平与专业操作能力进行培训,同时还要对施工人员的安全行为意识进行强化。

（三）预留煤柱工艺技术

另一种传统的巷道支护技术是预留煤柱工艺技术，其优点是在施工过程中简单的支护工艺形式有利于通风排水。缺点是会使煤柱的损失过大，从而给巷道维护增加了难度，致使整个支护技术的耗费增大。此外，在施工过程中还会存在冲击地压的安全隐患，因此必须科学合理地对煤柱宽度的预留进行控制，同时对煤柱的设置加强管理。

四、总结

综上所述，为了使煤矿开拓掘进能够顺利进行,必须合理运用顶板支护技术和巷道快速掘进施工工艺。在思想观念方面也必须对其高度重视，一来是因为顶板技术和巷道掘进施工工艺的专业性要求高，二来是因为这两项技术过程复杂，而且对施工人员的生命和煤矿开拓有很大影响。因此在施工过程中，要对其速度和位置进行严格控制，将施工工艺与地质条件相结合，再配以先进的高科技设备，以达到提高煤矿巷道快速掘进的速度的目的。

参考文献：

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