鄂托克前旗长城五号矿业有限公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙镇 016200
摘要：文章分析了煤矿井下巷道掘进顶板支护形式的分类，重点介绍了顶板支护技术的优化措施。随着煤炭需求量的大幅度提升，保证煤炭生产的安全性与高效性具有十分重要的意义。
关键词：煤矿；井下巷道掘进；顶板支护形式
近几年煤矿生产安全事故频发，一个煤矿企业如果想要有更好的未来和光明的发展前景，工人的生命安全必须要得到足够保障，工人在煤矿井下作业时必须要有充足的安全措施保证他们的安全，巷道顶板支护就是一个常用的安全措施。在使用这项措施时，必须要考虑好的支护形式与技术，来保证顶板有足够的保证安全的强度和稳定性。然而，使用这项措施并不是那么容易，由于技术复杂，受到方方面面的因素影响，在研究初期的我国需要破除难题，加强宏观控制，为了工人能在煤矿井下安全作业，也为了煤矿企业能够更好发展而努力探索井下巷道顶板支护技术。
1.巷道掘进的不同支护形式
（1）矿用支护型钢
矿用支护型钢由于具有良好的作用效果，已经成为煤矿井下巷道掘进的主要支护形式。矿用支护型钢适用多种圆拱形巷道，在采煤作业掘进井下巷道时提供强有力的支护，极大提升作业的安全性。井下环境复杂多变，因此井下作业危险性很大［1］。但支护型钢能够很好的解决这类影响，凭借极强的抗压能力和抗拉能力来承担各方荷载（主要为横向和纵向），基层顶的整体性得到保障，作业的安全也能随之得到保障。在煤矿井下作业实践时，必须要得到合理的抗弯截面模量，目的是消除支护型钢断面几何参数的不利方面，保障支护结构有足够的能力承担横向和纵向的荷载。此外，几何形状也应该得到重视，它会影响支护型钢的结构伸缩性，若是考虑不当就会使可伸缩性大大降低。最后，触面面积应该非常严格的把控使支护型钢保持良好的受力。
（2）锚杆支护
锚杆支护具有多个结构，这些结构作用不同，特点不同，基础结构可分为锚杆杆体、钢带、拖板、锚固剂和网等。锚杆杆体能够提供抗拉以及抗剪应力，使顶板支护得到足够的承载能力。拖板具有多个作用：一方面可以针对常出现的围岩离层或者开裂等问题，将围岩与锚杆尾部进行连接，使岩层中能够受到锚杆扩散的预紧力。另一方面，围岩会发生变形，在此过程中还会产生应力。拖板就能够做到把这种应力传递给杆体，使得工作助力大大增加［2］。锚固剂顾名思义就是固定，井下作业环境恶劣多变，想要支护结构发挥作用就要使用锚固剂来固定到顶板上。网不仅能提供支护力还能有效解决碎石的脱落问题，作业工人安全可以得到进一步的保障。当前阶段，锚杆支护由于极大提升煤炭产量使得企业的效益也得到稳步增长。
（3）可伸缩性支架
可伸缩性支架也是井下作业时寻常的支护形式，由于结构灵活，双向伸缩得到煤矿井下巷道施工人员的青睐，也证明了它的优势。想要发挥可缩性支架的优势，巷道的断面面积有一定的要求，来保证支护可以足够稳定，得到最优的作业效果，提高安全性和工作效率。在承压能力方面，可伸缩性支架甚至优于前两种支护类型，但缺点是架设难度高，因此需要进一步优化施工的技术。在荷载能力方面，对于可伸缩性支架工作能力影响最大的是实际承载能力，而极限承载能力对于可缩性支架影响相对微弱。
2.煤矿井下巷道掘进顶板支护控制的技术分析
（1）提升巷道顶板的承载能力
在巷道掘进施工前，施工单位需做好技术准备工作。首先，利用现代勘察技术设备对井下矿压进行测量，将数据进行分析、整理。
其次，为确保工作人员的人身安全，需对巷道周围岩石抗压力以及耐磨性进行检测，避免在施工过程中发生塌陷，为施工单位造成一定的经济损失。最后，施工单位应结合地质实际情况，选择合适的顶板支护技术，确保其符合施工规范。另外，为避免在施工过程中出现意外事故，施工单位应在支护技术实施前，做好一系列的安全防范措施，明确各工作人员的职责权限，做到分工明确、责任到人。还应提前制定好支护技术实施方案，工作人员可按照施工图进行施工，确保施工项目能够稳定进行［3］。施工单位做好现场勘查工作后，应对所选用的支护技术进行分析，合理规划技术应用的每一个环节，选择合适的顶板支护方式，按照技术需求具有针对性采购原材料，并做好材料质量检测工作，对其尺寸、结构以及功能进行分析，确保其符合施工标准。随着我国经济水平的不断提高，各支护技术设备不断更新，功能更加强大，对工作人员的操作能力也逐渐严格。因此，在巷道顶板支护技术实施过程中，应对操作人员加强管理、监督，一旦发现操作方法错误应及时纠正，避免因操作错误对工作人员生命安全造成威胁。
（2）强化支架强度
井下巷道顶板支护是一项具有风险性的工程，施工单位应以工作人员安全为第一原则，选择具有一定刚性的支护结构。在巷道掘进过程中，由于地质环境以及人为操作不当，很容易造成巷道发生位移或是变形，不利于后续工作的正常开展。因此，在巷道掘进过程中，施工单位需选择抗压力强且具备一定柔软性的顶板支护结构，可缓解巷道变形或发生位移对施工单位造成的影响，保持巷道内空间结构的完整，后期工作人员不必在大幅度进行返修，加快了施工项目的进展，有利于提高整体施工效率。另外，在巷道顶板支护技术的使用过程中，需最好围岩的增压以及释压工作，通过围岩压力的变化来加强支护结构的强度。施工人员需提前对围岩所能承受的最大压力进行检测，具有针对性对其进行施压，从而让顶板支护技术达到良好的效果。
（3）加强设备投入力度，完善掘进工艺
随着我国科技水平的提高，巷道掘进技术设备不断更新，施工单位需根据地质情况以及施工要求，选择功能强大、结构性能良好、具有较强破岩能力、体积偏小的技术设备。一般情况下，巷道掘进技术主要由三种技术设备组合而成，分别为单体锚杆钻机、悬臂式掘进机以及其它供电设备。这三种技术设备被应用在不同的施工环节中，是巷道掘进技术的重要组成部分，被多个施工单位所使用。这一类的巷道掘进技术其生产能力较强，且适应多种地质结构，工作人员可根据这一技术选择液压马达，提高巷道掘进设备运行的稳定性。另外，在巷道掘进的供电系统中，为避免供电设备出现故障，引发安全事故，施工单位可利用PLC技术，对施工过程中存在的故障进行检测，帮助维修人员做出正确的决策，有利于巷道掘进施工项目的顺利开展。
为加强顶板支护的防护作用，施工单位可选择锚网、锚索等可以伸缩的器材作为顶板支护，在施工过程中，这些器材可配合其他设备一同使用。另外，对于断面的矿层结构，在对其进行顶板支护过程中，实施难度较大，为确保工作人员的安全，可使用将凿岩台车设备，利用现代信息技术，实现自动化操作。
结束语
目前，煤矿井下巷道掘进的施工受到许多关注，提高顶板支护工作的优化，不仅仅是为了煤矿企业的效益，更是为了煤矿企业的长远发展，是客观需要，也是具有现实意义的。选择优良的顶板支护形式能够极大地提高煤矿开采的效率，也能使煤矿开采的质量得到极大保证，施工人员的安全更能得到进一步的保证。工作人员一定要努力提高自身的素质和水平，扎实的学习好支护技术，为煤矿行业的发展尽一份力。
参考文献：
[1]原啸.煤矿井下巷道掘进顶板支护技术[J].华北国土资源，2018（05）：122-123.
[2]成安红，煤矿井下巷道掘进顶板支护技术探析[J].冶金与材料，2018，38（04）：38-39.
[3]刘琦.煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的应用[J].煤矿，2018，27（05）：70-72.