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煤矿巷道快速掘进顶板支护技术的分析许潇潇

发表时间：2020/6/12 来源：《基层建设》2020年第6期作者：许潇潇

[导读] 摘要：煤矿巷道快速掘进施工和支护技术是煤矿行业的关键技术，对煤矿开发起着重要的作用，煤矿快速掘进和顶板支护技术对煤矿的专业性有着很高的要求，对煤矿行业的寿命有着最重要的影响。

        新疆焦煤集团1890煤矿新疆乌鲁木齐市 830025
        摘要：煤矿巷道快速掘进施工和支护技术是煤矿行业的关键技术，对煤矿开发起着重要的作用，煤矿快速掘进和顶板支护技术对煤矿的专业性有着很高的要求，对煤矿行业的寿命有着最重要的影响。因此，我们需要在思想上高度重视，提高煤矿巷快速道掘进施工速度，确保施工安全可靠，需要结合地质构造条件和施工工艺，严格控制速度和位置。本文就煤矿巷道快速掘进顶板支护技术进行了分析。
        关键词：煤矿巷道；快速掘进；顶板支护
        引言
        随着采煤技术的发展，工作面推进的速度越来越快，这就需要准备大量的工作面。而工作面的准备工作受到巷道掘进的影响，很难加快，导致大多数矿井都存在采掘接替紧张的问题。解决巷道的快速掘进问题有助于提升矿井的产量，但实际上存在巨大的困难。现阶段，虽然很多矿井的巷道掘进已经采用了综掘机，掘进速度很快，但由于巷道支护的速度慢，不得不降低掘进速度。因此，在进行巷道的掘进过程中，支护技术是尤其重要的，对煤矿快速掘进巷道与支护技术进行研究具有重要的现实意义。
        1影响快速掘进中顶板支护稳定性的因素
        1.1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。若加上巷道所处位置与水源的位置相距较近，极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，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。
        1.2影响因素分析
        一是井下地质构造因素。在进行井下巷道施工时，要充分的分析井下地质构造的影响因素，在掘进条件较好的地段，需要加快掘进的速度，在地质条件比较复杂、煤岩层稳定性较差的地段，要对地质条件进行分析，掌握好掘进的速度以及质量，当值顶板发生碎裂的现象，进而产生顶板坍塌冒落事故。二是掘进工艺因素。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。
        2煤矿快速掘进巷道掘进的支护方法
        2.1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。值得一提的是，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。
        2.2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。虽然这种方法操作原理简单，但是却可以有效的对顶板进行支护。由于这种方法的成本代价很高，并且也比较难维护，因此在探求其他的方式去替代，但是它还是有用武之地的。

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        2.3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。支护面紧贴巷道的表面，该技术的使用不仅能够改善巷到的结构，同时还能够达到提高煤炭效益以及产量的效果，可以有效的防止围岩中落石的散落，锚杆支护适应于煤矿快速掘进施工，经济、快捷、操作简单，严格监督管理，禁止工作量打折扣，避免出现安全事故。锚杆支护方式相对比较简单，而且支护刚度高，提高了支护效率。现在使用的锚杆多是树脂锚杆，锚杆的杆体是螺纹钢，锚固剂是树脂。在进行支护时，通过锚杆机转动锚杆使锚固剂发生作用对围岩进行加固。由于采用的是树脂，具有很强的黏接作用，对破碎的岩体也能起到加固作用，这种特性使锚杆支护的适用性大大提高。此外，可以根据围岩的变形情况选择不同直径的锚杆，操作起来十分方便。
        3 提高煤矿巷道支护技术的措施
        3.1 提升快速掘进施工技术装备工作
        当巷道采用顶板支护时，应根据巷道的地下地质结构和围岩的力学性质，采取适当的支护方法。特别是要详细做好重点工区的安全防护工作，通过先进的安全监测技术，确保整个工区的安全。为避免快速开挖时顶板支护的施工设计缺陷，完善和明确顶板支护材料及相关开挖人员的数量、尺寸和支护方法，进行技术交底，指导施工人员规范和技术标准，做好监督工作，确保满足煤矿巷道掘进的要求。
        3.2支护施工的安全
        要加强管理煤矿井下巷道快速掘进作业中，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。①建立健全安全监督管理机制，为支护的安全和效率提供制度保障。质量监督检查机制是一项不可或缺的重要内容。施工人员必须严格按照各项制度进行工作，确保发现问题及时处理，确保支护施工不存在安全隐患。②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。③严格施工人员培训经验交流，施工人员的专业操作能力和综合素质知识水平对施工质量有很大影响，需要培养出一支操作水平高、技术素质好的施工队伍，提升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。
        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。若煤柱的支撑压力输送到煤柱底部，肯定影响到临近巷道安全的稳定，并且还会对临近煤层开采安全造成一定的威胁，有可能产生冲击地压的安全隐患，为了保障掘进施工安全，尽量消除煤层冲击隐患，合理控制预留煤柱的宽度，加强煤柱设置管理。
        结束语
        在煤矿开采过程中，传统的应用设备只是不断地进行开采，并没有对掘进效率提高要求，导致到目前为止煤矿开采的应用设备仍然处于效率低下的现状。所以在先进应用技术到来之后，我们要有效地进行利用，推动我国机械化掘进技术的发展。
        参考文献：
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        [2]张峰.浅议影响煤矿巷道快速掘进的因素[J].居舍，2018（32）：185.
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