煤矿掘进支护的现存问题与解决对策

煤矿掘进支护的现存问题与解决对策

陈龙，樊楠

陕西陕煤韩城矿业有限公司陕西省渭南市 715400

摘要：现阶段，煤炭的消耗量日益增加，为了更好地满足社会对煤炭资源的需求，煤矿企业必须掌握掘进支护技术，并根据煤矿的实际情况对相关技术进行科学合理的选择，确保煤矿开采效率有效提升。基于此，本文从煤矿掘进支护技术研究，分析目前煤矿掘进支护中常见的问题，并针对性地提出具体的解决措施，以此来推动煤矿掘进支护技术的发展和水平的提升。

关键词：煤矿；掘进支护；问题与对策

引言

煤炭行业是我国重要的传统能源行业，我国经济的不断发展离不开煤矿开采行业的平稳运行。煤矿开采工作的安全性及开采效益与环境存在着密切关系，是社会关注的重点问题。现阶段，中国煤矿开采的方式以井下开采为主。由于井下开采环境复杂多变，且容易受到各种不确定因素的影响，开采的难度系数不断增大，使得煤矿开采中安全事故频频发生，严重危害到工作人员的人身安全，给煤矿企业造成严重的损失。传统的开采技术已不能满足煤矿开采的需求，因此煤矿企业需要引进先进的开采设备和技术。与此同时，掘进支护技术的选择要结合煤矿的实际情况，并严格按照要求进行操作，从而提高工作环境的安全性，为工作人员提供有力的安全保障。另外，在应用掘进支护技术时要确保巷道的承重力符合国家标准要求，避免因巷道问题导致支护达不到预期效果。

1煤矿掘进支护技术

1.1锚杆与U型钢联合支护技术

煤矿中最为常见的异常地质构造之一便是大落差的断层，该类断层的存在很容易引发岩层破碎的问题，从而导致坍塌、破裂风险增大，这会严重影响煤矿的正常施工，极有可能诱发安全事故。基于以上情况，煤矿企业就需要最大限度地发挥锚杆支护技术的优势，不断地增强巷道围岩的稳定性。在增强巷道围岩的稳定性方面，只通过U型钢支护很难达到较好的支护效果。所以，为了进一步优化和改善煤矿巷道支护效果，需要结合不同的支护技术，不再使用单一的支护技术，例如可以将U型钢支护技术与锚杆支护技术进行有效的结合。锚杆支护技术的优势在于对煤矿巷道进行支护的同时可以起到一定的加固作用，从而有效提升煤矿开采环境的稳定性和安全性；但是，同时也存在一些不足之处，例如锚杆倾斜角度、间距把控不够准确，也会影响最终的支护效果。而联合应用支护技术可以使掘进支护的效果达到最佳。

1.2直接破顶支护技术

直接破顶支护技术主要是通过一些设备对断层进行破除，在实际运用的过程中，巷道断面要呈现稳定的拱形，然后再根据具体情况加固巷道的围岩。在应用该技术时，煤矿巷道掘进的安全性、稳定性会得到大幅度的提升。通常情况下，直接破顶支护技术应用于顶部岩层强度超过5kPa或者断层落差超过2m的条件下，最好能够使顶板岩层自己脱落，从而优化支护效果。

1.3锚杆支护

锚杆支护是一种常用的掘进支护技术，其主要原理是通过将锚杆与岩体紧密连接，分散地下岩体的受力，增加岩体的稳定性，减少岩体的位移和变形。锚杆支护可以通过预埋和固化锚杆来增加岩体的强度和稳定性，从而有效地支撑掘进面，防止岩体坍塌。施工人员也可以根据地质条件和设计要求进行灵活调整，选择不同尺寸和类型的锚杆，以满足不同地质条件下的支护需求。锚杆支护相对于其他支护方式来说，施工相对简单并且效率较高；相对于其他大型支护结构来说，成本较低，可节约材料和人力资源。在进行锚杆支护的具体设计时，施工人员需要综合考虑多种因素，如煤矿顶板的岩性、水断层等。通过详细的地质勘察和岩体力学分析，可以确定最适合的锚杆参数和布置方案，以确保掘进面的稳定性和安全性。

1.4直接坡顶支护技术

直接坡顶支护技术是指在煤矿掘进过程中，采用掘进机对坡顶进行冲击、抛网形成支护的一种方法。首先，施工人员要确认坡顶的地质情况和设计要求，选择合适的直接坡顶支护技术方案；其次，准备好直接坡顶支护所需的设备，使用掘进机对坡顶进行冲击，将其推到所需位置，安装导向钢板，以保证坡顶的稳定性；最后，对直接坡顶支护进行检查和评估，必要时进行修补和加固工作，确保坡顶的稳定性和安全性。

2煤矿掘进支护的现存问题

2.1煤矿掘进支护机械不能满足实际需求

目前，许多煤矿都采用了相应的防治技术，但是，在矿井开采过程中，支架支护设备缺乏及时的维护，造成了严重的装备问题。同时，由于技术上的限制，矿井的施工效果较差，在有可能的情况下，必须对其进行整体的改造，从而极大地改善巷道的巷道和支护技术。目前，由于矿井作业环境的复杂性，需要增设各种辅助设施，一些煤炭企业由于各种原因，无法对其进行及时地改造，致使工作超过了工作年限，仍然继续在生产中，造成了一定的安全隐患。

2.2技术管理不到位

在煤矿生产中，掘进支护是一种关键技术，为了顺利地进行煤矿生产，必须合理地使用支护技术。很多煤矿只关注产量，对掘进支护技术的重视程度不足，缺乏支护技术管理，容易导致顶板过断层、顶板破裂、压力过大等一系列问题，如果不能及时处理，容易出现安全事故。很多企业的煤矿掘进技术管理不到位，没有科学合理地选择支护工艺，无法保障支护质量。

2.3煤矿巷道结构有待优化

在对矿井的规划设计进行研究之后，发现以往矿井均采用先设置一条隧道，后设置拱顶的设计，但这种设计的弊端是对机械设备进入巷道不利，有时会产生阻碍，局限性比较突出。目前许多煤炭企业已将原有的单通道改造成了长方形思维多通道，提高了矿井的安全，保证了矿井的通风。因此，煤矿企业必须改造原有的矿井结构，采用一种全新的支护方式。

3煤矿掘进支护解决对策

3.1合理构建支护体系

在支护体系构建的过程中，矿井施工会使用边坡支护技术和液压仪器等。在使用锚杆支撑法时，首先要确定固定端的抗拉强度和混凝土强度，选择与实际张力相符的运力钢绞线，用夹具进行固定，使用腰柱紧贴方法。在施工周期较短的情况下，需充分考虑金属材料结构优势，选择选择操作简单、容易安装的技术，构建方便又安全的控制体系，按照方案进行安装。在进行综合机械化采煤时，要选择合理的挖掘装置；在应用液压控制系统时，要着重加强支护。挖掘作业需要详细检查仪器，确保安全。

3.2优化煤矿掘进支护工艺

必须进一步改进钻井保护技术，根据各种工程建设要求，研究各种地质要求，提出更具针对性的保护方法，提升保护效果。如果是断面的步道，采用锚索和锚棒相结合的方法，改善步道支岩的安全性，使建造工程达到最佳状态。具体来说，要先在决定好的钻孔部分设置锚杆，让锚杆相互结合形成整体。积极利用锚索给予牵引力，将其固定在更深、更稳定的地层上，形成双重保护。良好的保护措施可以保证膨胀和变形能力，与周围岩石的承受能力结合可以充分发挥各自的作用，在此过程中可以采取相应的方法降低工作难度。整体而言，如果不在研究巷道特性的基础上改进挖掘方法，就无法提高挖掘效率和质量。

结束语

随着社会经济的快速发展，对煤炭资源的需求日益增加，为了进一步推动中国煤炭事业的发展，煤矿企业需在技术及设备方面不断进行革新，如对煤矿开采技术和掘进支护技术进行优化。另外，在实际开采作业中，要结合煤矿掘进支护技术进行科学合理的选择，从而提高采矿效率和安全性，促进煤炭工业持续发展。

参考文献

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［2］邓东杰.煤矿掘进支护技术存在的问题与解决方案［J］.能源与节能，2022（4）：75-77.

［3］杨元红.复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用［J］.矿业装备，2022（5）：178-179.