（河南平宝煤业有限公司 河南省许昌市 461000）
摘要：煤矿巷道掘进顶板支护是一项复杂的系统性工作，直接影响着整个矿井的安全生产，只有工作人员全面系统掌握巷道支护技术、采取合理可行的施工措施、使用先进的支护设备，并且根据施工现场的实际情况确定科学合理的支护方案，才能确保巷道掘进顶板支护工作的有效开展。鉴于此，本文就对煤矿巷道掘进顶板支护技术的相关问题展开分析与探讨。
关键词：煤矿工程；巷道掘进；顶板支护；提升技术
一、煤矿巷道掘进顶板支护形式
1、矿用支护型钢。煤矿产业中常见的矿用支护型钢有U型钢与工字钢两种，其中U型钢一般用于圆形、拱形或者椭圆形等稳定性相对较高的层面，而工字钢则具有韧性高、负荷能力强的特征。这两种类型的矿用支护型钢都具有良好的抗拉、抗压、抗剪等功能，通常应用于环境恶劣且地势相对复杂的煤矿生产过程中。当然，矿用支护型钢对接触面积、滑移程度、受力状况等都提出了较高的要求，随着巷道支架可缩性能的提升，矿用支护型钢的集合形状程度会越来越稳定。
2、锚杆支护。锚杆支护也是煤矿巷道掘进顶板支护的重要形式，主要包括锚杆杆体、托板、钢带、支护网等构件，在矿井巷道支护中具有良好的抗拉、抗剪作用。在锚杆支护的所有构件当中，托板发挥着更加突出的作用，在巷道表面受力接触到煤矿岩体的过程中，托板能够防止围岩脱离层面问题的发生，并能够有效避免围岩节理裂缝舒张和结构面滑动等问题。此外，在矿井巷道表面增设支护网，可以起到避免围岩碎石散落的作用，有效防止严重事故的发生。
3、可缩性支架支护。可缩性支架是金属支架的一种形式，金属支架的承载负荷能力包括实际承载能力与极限承载能力。可缩性支架的收缩过程体现了它的实际承载能力，而影响其实际承载能力的主要因素就是支架的整体结构和器件的连接状况。极限承载能力的刚性过程会对可缩性支架的可塑可变性产生影响。所以，可以从实际承载能力和极限承载能力的差异来对可缩性支架的最佳状态进行判断，极限承载能力比实际承载能力高时，二者的差异最小。
4、预留煤柱支护。预留煤柱支护就是提前在运输平巷和回风平巷间留下一定宽度的煤柱，确保回风平巷可以避开支撑压力的峰值区域，具有操作简单、排水方便、通风效果好等优点，从而在巷道支护工作中得到了广泛的应用。当然，作为传统的巷道支护形式，预留煤柱支护也存在一些缺陷，如支付费用相对较高等。在煤柱损失过多的情况下，会导致巷道维护工作的开展更加困难。如果煤柱支撑压力输送到底部，则会影响巷道的稳定性，甚至不利于煤矿井下作业的安全开展。
二、影响掘进中顶板支护稳定性的因素
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。
2、其他影响因素。一是井下地质构造因素。在井下巷道施工过程中，对于巷道顶板支护产生影响的因素较多，因此在一些地质及基础条件相对比较好的地段，是可以加快掘进的速度，而对于一些比较复杂的多变地段地质条件，煤岩层的稳定性差，对掘进的速度和施工质量带来多变的影响，顶板也极易发生碎裂，从而会导致顶板坍塌冒落事故发生；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。
三、提高煤矿巷道支护技术的措施
1、提升快速掘进施工技术装备工作。①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。②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。
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安全监督管理机制要建立健全，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。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。
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。
4、引入新的技术技能。煤矿企业还应当不断引进新的技术技能，不断强化自身的技术体系，针对各个巷道的特殊性采取适当的施工技术，形成完善的井下掘进施工体系。施工之前，应当依据巷道的具体情况和使用要求，设计图纸、制定完善的施工计划，并确定合适的施工方式。施工现场的地理位置和自然环境等因素会对煤矿掘进工作造成严重的影响，因此煤矿企业应当在施工之前做好施工现场的围岩、矿压等的调研分析工作，并从施工环境出发确定合适的支护技术。当然，煤矿企业还应当做好施工过程中安全问题、支护设备安装问题等各项问题的预防、计划工作，保障井下巷道掘进工作的顺利开展。
结束语
顶板支护技术对煤矿井下巷道掘进的安全施工有着十分重要的意义，特别是顶板支护的稳定性将直接决定着井下巷道的安全性，而且还会对工作人员的生命安全造成一定的影响，此外也将在很大程度上对企业的施工质量和施工效率造成影响。在开展煤矿巷道掘进顶板支护工作的过程中，煤矿企业要不断完善相关的管理制度和施工标准，引入新的技术技能，形成完善的井下掘进施工体系，确保施工质量的不断提升。
参考文献：
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