煤矿掘进支护技术应用分析

摘要：中国经济正处于腾飞阶段，对煤炭的需求量急剧上升，煤炭行业也因此取得了繁荣的发展，但是随之出现的就是煤炭开采的深度和强度的增加，加之煤矿的地质条件十分复杂，就是的煤矿的安全生产工作面临挑战，要应对这些状况的发生，就必须对煤矿掘进支护技术的重要性有清晰的认识，以此确保采煤和运输工作的顺利进行。本文对煤矿掘进支护的现状进行分析，针对各种问题提出相应的对策。

关键词：煤矿掘进；支护技术；巷道

中图分类号：TD353.6

0引言

我国的煤炭开采事业大部分都是地下作业，据调查，我国的煤炭事业很大一部分都是进行地下开采，这个比重已经超过了80%，可见漏天开采的规模十分有限。通过实际调查发现，地下开采工作的开采形式就是矿井作业，需要在地的内部挖掘巷道，以此确保采煤和运输工作的顺利进行。这些巷道的稳定性对于煤矿生产的安全性具有重要的作用。由于不同的矿井的地质条件也不尽相同，这就导致了地下的矿井挖掘存在着很大的挑战性，而且作业环境也十分恶劣，在这种矿井生产模式的背景下，必须要有大量巷道作为辅助，确保煤矿的开采和运输能够在高质高效的情况下进行。确保做好煤矿掘进的支护工作，是保障巷道畅通及围岩稳定的重要因素，优良的巷道支护不仅能保证煤矿的安全生产还能使质量达到标准的水平。在这种大环境下，努力探索煤矿的掘进支护技术应用，对于煤矿挖掘的可持续发展有着重大的现实意义。

1巷道支护

在煤矿地下开掘巷道后，破坏了周围岩体的应力平衡，岩体就会向巷道空间挤压，出现矿山压力，使井巷发生变形甚至坍塌。为了维持巷道必要的断面规格，防止围岩发生危险的变形和垮落，保证施工人员的安全，必须设置一种支撑结构物对井下井筒、巷道和硐室进行维护，这种维护巷道的结构物成为支架。维护巷道的施工方法和施工过程称为支护。《煤矿安全规程》规定：在坚硬和稳定的煤、岩层中，确定巷道不设支护时，必须制定安全措施。巷道支护形式和支护材料的选择应综合考虑巷道的用途，巷道服务年限，巷道断面形状及围岩压力的大小等因素。常用的巷道支护形式有架棚支护、砌碹支护和锚喷支护等。

2煤矿掘进支护现状

随着现代科技的崛起和进步，各个领域的机械化程度迅速加深。煤矿掘进支护在煤矿产业的开采中具有重要的作用，因而受到了工作人员的高度重视。它的应用范围是地下矿井的巷道，对于整个矿井以及身在其中的的施工人员都具有重要的意义[1]。

2.1煤矿巷道的发展趋势

经济的发展需要更多的煤炭支持，因此我国加大了对煤炭的开采力度，同时开采范围也出现了巨大的变化，地下矿井巷道彻底发展为煤巷，这使得整个煤矿开采的掘进速度得到了很大的提高，让整个矿井的作业用时变短。在巷道挖掘的过程中，挖掘出的断面在传统的背景下是拱形，但是到了现在已经发展成为矩形，如此的做法有利于促进矿井的掘进速度加快，同时也使断面的使用频率得到提升。回采巷道在以往的情况下是单巷，但是发展到现在这种情况已经改变，出现了多巷布置的情况，这就使得那些本来瓦斯含量很高的矿井的通风条件得到根本的改善，使得通风条件良好[2]。

2.2煤矿巷道支护的发展进程

其发展阶段可以从材料角度分析，分为四个方面：木型、砌碹型、钢型、锚杆等支护类型。锚杆支护使用的时间相对较早，使用时期是20世纪中期，到现在已经有超过70年的使用时间。早期的锚杆在制作工艺上出现很多不足，导致其在过程中表现出的刚性较为脆弱，保护形势处于被动局面，这种巷道支护只能在环境不复杂的条件下进行应用。但是近些年来，随着科技的进步，原本难以解决的巷道复杂问题，现在已经有了解决的可能，因此技术人员在成本与盈利的角度进行深入钻研，对传统的锚杆支护进行改进，对其刚性进行重点关注，要从根本上实现对锚杆支护的真正保护，确保其在应用过程中能够具有及时性和准确性。

3煤矿掘进支护技术应用对策

煤矿掘进支护应用的首要条件是确保其安全、有效，但是这项工作是一项较为复杂的工作，因此在设计阶段就要进行重点关注，相关的技术人员必须秉持科学的理念，抱着严谨的态度去进行其设计工作。在现实应用过程中，施工人员必须按照实现制动好的标准进行，在规范的设计方案的思路的指导下展开操作行为[3]。

3.1吊环式前探梁

这项技术主要的组成部分是三根悬挂的前伸支架，但是其应用只能起到临时的保护作用。前探梁主要是应用的11号矿用工字钢材，它的固定需要吊环的辅助，长度不能低于3m。前伸支架必须有一根需要与矿井巷道的中轴线契合，另外两根需要在其1m处进行安置，所有的前探梁都需要进行固定，固定的点数不能少于2个。它与迎头端面距相隔少于30cm。锚杆部分需要配置标准的丝扣，将全部吊环都安装在其上。工作人员在对吊环式前探梁开始对暂时性支护进行搭建的过程中，可以对其他方面的工作进行同时的处理。

3.2吊链式前探梁

其主要结构与吊环式前探梁比较相似，都是用三根悬挂的钱塘梁作为主要框架，为矿物开采工作提供临时性的保护。需用吊环进行辅助固定，其中的一根也需要沿着巷道中轴线进行契合式布置，另两根与其相隔1m左右进行布置。在这种技术进行应用之前，必须对矿井做出敲帮问顶的工作，将一些具备干扰性的浮矸活石进行布置，然后将前探梁向着前方推动，可以为工作人员的安全进行保护。为了确保安全性能，对施工人员的安全负责，煤矿中的所有工作都要在永久性支护或者暂时性支护的辅助下进行，对于矿井中出现的空顶作业的行为必须进行严格的制止，确保矿井中的工作安全系数控制在科学的范围内。

3.3永久性支护

这种支护技术的材质是混泥土，它的建设具有使用年限的限制，保护的具体对象时围岩，一般情况包括土支护、锚网喷支护等。在对混凝土进行使用的过程中，必须考虑整个工程的安全性，同时还要对提高工作效率具有促进作用。混凝土喷射的间隔也要按照标准进行准确掌握。掘进工作完成之后，需要安置暂时性的锚杆，然后在添加薄层的混凝土，然后对其厚度进行慢慢堆叠。

4结论

总之，现实证明，在煤矿进行生产作业的过程中，开启掘进支护措施，可以对工作人员的生命安全起到保护作用。但是我国的煤矿开采环境十分复杂，开采过程中的保护技术也不成熟。正因如此，开展对煤矿掘进支护的运用工作，会对煤矿的生产活动起到重要的促进作用。本文对煤矿掘进支护的现状进行分析，针对各种问题提出相应的对策。

参考文献：

[1]郭世杰.煤矿掘进支护应用探讨[J].科技创新导报，2012，（15）：71.

[2]智庆国，张夫领.钢格栅支护技术在煤矿掘进施工中的应用[J].山东煤炭科技，2006，（02）：14-16.

[3]方树林，张剑，武立文，等.特厚夹层坚硬顶板大断面掘进巷道围岩变形特征与支护技术研究[J].煤炭工程，2012，（2）：30-32.

[4]刘瑜，等.沿空巷道锚网梁索支护技术的应用效果分析[J].江西煤炭科技，2009，3.

[5]孙玉福.锚杆智能化无损检测对支护质量的影响评估[J].煤矿开采，2009，3.

[6] 李清，杨树仁，等.深部大断面岩巷快速掘进技术研究.煤炭科学技术，2006，34（10）：1.4

【作者简介】 王晖童，男，1985.10，汉，山东省莱芜市，大学，职称：助理工程师，现任职务：技术员，研究方向：掘进巷道支护。