煤矿巷道快速掘进顶板支护技术的研究

煤矿巷道快速掘进顶板支护技术的研究

贺立岳

陕西黄陵二号煤矿有限公司 陕西黄陵 727307

摘要：煤矿井下巷道掘进工作是一项比较复杂的系统性工作，不仅要结合地质构造来控制掘进速度，还要根据现场实际条件，合理选择施工工艺和先进设备，同时，在地质勘察技术的配合下，才能更好的完成井下巷道掘进支护工作。在巷道快速掘进的过程中，就得更好的对顶板进行支护，首先就要对顶板支护形式进行分析，对井下巷道掘进顶板支护过程中存在的问题和影响因素进行分析，从而找出相对应的技术措施。

关键词：煤矿，巷道掘进，顶板支护技术

1井下巷道掘进的几种支护付方法分析

1.1锚喷式支护

可缩性的支架是由一种较为特殊的金属制造而成，它的荷载能力受到很多方面的因素影响，像连接件的工作状态，支架的整体构造状况都会对其产生一定的影响。需要注意的是，这种支架所能够承受的力度是在研发时测量出来的定量，因此，在使用这种支架时就要精确无误的判断他所承受的范围，注意此支架可能出现变形的问题。一般情况下，可缩性支架的极限承受能力要超出它实际的承受能力，此种极限极可能会有一定的安全隐患，所以技术人员在使用这种支架时，要时刻注意它的情况，最好不超出其实际的承受能力。

1.2使用预留柱来进行支护

使用预留柱来支护可以说是一种比较传统的支护方式了，在实践操作上有一定的经验。预留柱支护就是在一个区间内，在其上下区段之间会留有一定的宽度空隙，这种方式就有效错开了整个面积带来的压力，在一定程度上可以减少压力带来的荷载。

1.3锚杆支护

锚杆支护属于一种形式构造的方式，主要有锚杆体、钢带、托盘和网几种构件组成，作为一种经常用到的支护技术，在煤矿巷道支护方面起到抗拉和抗剪的功能，在巷道表面受到压力和巷道岩体接触时，金属托盘可以预防围岩脱离层面的问题，并且可以很好的控制围岩节理裂缝舒张和结构面的滑动现象。

2影响快速掘进中顶板支护稳定性的因素分析

2.1施工巷道地理位置

地质条件是对巷道稳定性造成影响的重要决定原因之一，可能会造成巷道支护工作造成施工难度。围岩是巷道快速掘进的重要影响因素，它的存在能够对巷道起到很好的支护作用，可能会在巷道快速掘进过程中，因施工强度不断增大会造成其位移，并可能会巷道整体位置的形状标准的改变和偏移，对施工安全造成威胁。如果加上巷道所处位置与水源的位置相距较近，极有可能会造成巷道的疏松和变软，并对掘进巷道的稳定性可能产生极大影响，而且会造成开拓巷道的塌陷。巷道快速掘进工作中许多机械设备，工作时产生的震动#压力等都可能影响巷道的支护状况，造成整个施工地点的安全威胁问题。

2.2影响因素分析

1. 巷道环境情况。由于顶板支护的整个过程都在井下进行，因此，工作人员对于相关设备的安装也在井下完成，即井下环境对于整个巷道的支护有非常重要的影响。当井下环境较好的时候，相关工作人员的支护环境较为理想，可以适当的减少支架数量，从而节约经济成本，提高生产效率。但是当井下环境恶劣时，相关工作人员应当结合实际情况，合理改善支架的数量，生产效率应当在保证安全性的前提下略微减慢。

2. 掘进工艺因素。目前，在煤矿巷道掘进施工中，主要采用的是钻爆法，无论是在钻爆还是在基本施工过程中，都会有很多的不可控因素对施工质量产生影响，而一些施工工序的顺序和工艺也是影响支护安全的重要因素，很多时候这些也会对支护施工带来一定的阻碍，并对巷道安全产生威胁，因此必须加强控制。

3提高煤矿巷道支护技术的措施分析

3.1施工前做好充分的准备工作

相关设计人员在开始工作之前，应当综合分析矿井实际地质情况，根据其应力情况合理设计支护方式。特别是在施工过程中的难点，如掘进面的安全性控制措施等等。工作人员应当选择最优的支护方式，从而提高安全系数。除此之外，在完成初步设计后，设计人员及工作人员应当对方案综合讨论，对于其存在的问题积极改善，保证方案能够有效满足施工需求，且达到较高的施工效率。施工过程中对于材料数量以及安装方式的选择也需要提前进行配合，而且工作人员施工过程中应严格按照相关生产规程标准执行。

3.2提升快速掘进施工技术装备工作

在巷道进行顶板支护的时候，要根据井下地质构造情况结合巷道围岩的力学性质来采取合适的支护方式。特别在重点工作区域的安全防护工作要做细，通过先进的安全监测技术确保整体工作区域安全。设计施工技术要完善，避免快速掘进时顶板支护的施工设计有缺陷，完善和明确顶板支护的材料数量、尺寸以及支护方式等和相关掘进人员要进行技术交底工作，叮嘱好施工人员规范和技术标准，监督工作过程中打折扣，确保符合煤矿巷道掘进要求。

3.3预留煤柱

预留煤柱工艺技术是一种巷道支护非常重要又传统的形式，耗费往往比较大，在巷道的上区属运输平巷下区属回风巷时，可以预先在上、下区段都留出一定较宽度的煤柱，做到确保回风平巷能够具备躲避支撑压力的峰值区域。预留煤柱的支护工艺形式相对比较简单，能利于通风排水，缺点是该支护技术的耗费能力比较大，煤柱损失过大会增加了巷道的维护难度。

3.4新技术与新工艺

施工的技术和工艺应该根据经济效益和不同的地质和水文条件进行择优选择。地质构造复杂多变，如果地质的构造良好，就可以采用综合的机械化掘进施工技术。反之，如果当地的煤层有着巨大的断面，就应该选择采用连续采煤机来进行掘进，使施工的影响降到最低。在煤炭行业发展的今天，科学也在不断进步，企业如果想要做到可持续发展，就要用长远的眼光，在选择支护技术时，朝着智能化和自动化前进。

3.5支护施工的安全要加强管理

煤矿井下巷道快速掘进作业当中，顶板的支护施工极容易受外界因素影响而出现坍塌冒顶问题，就得需要严格的管理措施加强安全方面的技术监督管理。要建立健全的安全监督管理机制，为支护过程的安全与效率提供制度保障。质量监督检查机制是不可缺少的重要内容，参加施工人员须严格遵循各项制度进行工作，确保及时发现问题及时处理，保证支护施工中不存在任何安全隐患。根据综地质条件合考虑多项因素，选择合理的支护工艺技术优化支护效果。施工人员的专业操作能力与综合素质知识水平对施工质量的较大影响，培养一支操作水平高#技术素质好的施工队伍，强化施工人员的安全行为意识，提高业务操作技术水平，从而提高顶板支护速度和质量的能力。

4结语

综上所述，煤矿巷道快速掘进施工工艺和支护技术是煤矿开拓的重要步骤，对煤矿的顺利开拓掘进有非常重要的意义。煤矿快速掘进和顶板支护技术对煤矿专业性要求很高，这两项复杂的工作技术对施工人员的生命和煤矿开拓有着最基本的影响，必须在思想上高度重视，为提高煤矿巷快速道掘进施工的工作速度，确保安全性和可靠性。

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作者简介：姓名：贺立岳（1989.2.1），性别：男；籍贯：陕西临潼；民族：汉；学历：本科；职称：工程师：职务：掘进队长。单位 ：陕西黄陵二号煤矿有限公司