煤礦掘進支護中存在的問題及措施

董光耀

（國投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232110）

煤礦掘進支護中存在的問題及措施

董光耀

（國投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232110）

隨著我國社會經濟快速發展，煤礦開采深度不斷地加深，伴隨深入挖掘，煤礦開采在復雜地質條件下需要克服各種各樣的地形問題，煤礦安全就成為社會關注的重點項目，而在煤礦作業環境中，巷道掘進是事故高發作業工序，因此，煤礦掘進支護技術在煤礦開采中起到關鍵作用，煤礦巷道支護技術的穩定性和安全性在現代煤礦發展中有不可忽視的作用，但是目前我國煤礦掘進支護技術存在較多問題，本文主要從煤礦實際情況出發，結合本礦區巷道支護中存在的問題進行分析，對煤礦掘進支護技術的解決方案提出簡單分析。

復雜地質；煤礦掘進；支護技術；措施

0 引言

煤炭資源仍然是我國主要的能源材料，煤炭開采工作多數在地下進行，隨著前部煤炭資源的日漸枯竭，深部開采已經迫在眉睫，深入煤礦地下，首先需要大量的巷道，由于地下施工地質條件差等問題，使得巷道在挖掘時會出現崩塌等危害，嚴重危害人員安全，為保障人員安全和生產作業的順利進行，巷道支護成為掘進支護中不可或缺的一部分，巷道可以有效防止圍巖變形，本文主要是介紹巷道支護存在的問題和解決辦法。

1 煤礦巷道支護的復雜地形分析和難點

以某煤礦掘進地區的地質條件為例。在有悠久歷史的老礦區，往往會出現斷層多和地質條件不穩定的情況，對安全生產和作業存在嚴重的威脅，在不斷推進的開采中，頂板巖石的變化較為明顯，且頂板的煤層松軟，容易出現破碎情況，導致巷道掘進中難以成形，前掘后修就成為巷道掘進開采中常常遇到的問題，我國長期采用傳統掘進技術，無法與世界先進的掘進技術結合，增大了管理和技術上的難度，加上礦區設備破巖能力差，碰到硬度系數5以上的巖石往往會破壞設備，因此，根據實際情況設計的巷道支護成為保障生產作業正常安全順利進行的關鍵。

2 煤礦巷道支護存在的問題

2.1 巷道支護方式的更替

傳統支護設備需要進行人工安裝，巷道開挖初期的圍巖處于零支護的狀態，不僅增加了施工作業人員的危險，也形成了前掘后修的場面；加上傳統的巷道掘進支護技術設備如硬水泥錨桿、鋼絲錨桿等支護設備在強度和剛度等特性上無法滿足深部巷道掘進的施工，巷道布置與斷面形式的轉變也應該根據巷道支護形式進行調整，具有復雜多變地質條件的深部開采，巷道支護方式也應該隨之改進，根據企業采取人性化開采的要求，巷道支護技術存在的不足，巷道支護方式的更替存在一定的難度。

2.2 不斷增加的開采難度

開采速度的不斷增加，國內大部分企業開始進入深部開采，復雜多變的地形和高低壓力作用下的巷道圍巖增加了開采的難度，圍巖在斷層或高應力影響下容易發生突變，這就對巷道的承載能力有更高的要求，傳統的支護承載能力較低，難以達到巷道支護的強度要求；巷道斷面由小斷面向大斷面轉型，不僅可以充分發揮大型機械的效率，而且滿足煤礦開采難的要求。

2.3 巷道銜接和臨時支護技術

煤礦掘進技術需要綜掘機的液壓系統，要求液壓系統的穩定和閉鎖裝飾，在臨時采取的支護方式中常常采用綜掘機液壓鎖臨時進行支護，并利用創新的自行開門施工工藝技術，減輕工作阻力；臨時支護中的綜掘機配套系統和施工管理存在一定的不足，運用科學合理的先進施工技術，提高組織管理水平，達到高效率作業目的。

現在煤礦開采采用多巷道布置，多巷道布置會出現巷道掘進的銜接問題，為達到快速有效銜接，需要對礦井整體狀況做合理周全的設計，例如巷道挖掘后相關設備的是否到位，工作面能否按時進入生產階段，不良的設計和安排，會影響礦井整體效益。

3 煤礦巷道支護的應對措施

礦井掘進支護的現狀使得煤礦巷道改進、煤礦支護方式和機械化程度等問題成為煤礦發展急需要解決的問題，根據我國礦井開采和建設的實際情況，提出安全性更高和高強力的掘進支護技術，促進煤礦井下作業的順利進行。

（1）傳統的支護方式無法滿足現代深度挖掘的需要，煤礦支護技術需要與時俱進、根據實際需求引進先進支護技術和設備，傳統的支護系統不僅支護效率低下，還存在很大的安全隱患，因此需要提高管理技術水平，建立系統的管理技術，從基礎上保證施工安全。

（2）巷道掘進支護注重臨時支護的效果，臨時支護應用吊環式前探梁對支護體進行加固，確保支護體能正常的控制圍巖，巷道采用的吊環式前探梁采用三根吊掛式前探支架，分別沿著巷道中線和兩側布設，兩側和中間的前探梁保持1m左右的距離，為保證穩定性，應采用吊環加固，既保證整個巷道頂板在控制范圍內，也能通過吊環進行固定；前探梁支架時應在掘進頭后方0.35以內，確保對巷道圍巖及時進行控制，保障人員安全。

（3）錨桿支護和單體液壓支護方式。單體液壓支護也是巷道支護方式的一種，采用單液壓支護可以與金屬用來鉸接頂梁，柱子應該在頂梁的中心位置，當井下進行放炮作業時，人員應第一時間掛上頂梁，鋪好鋼筋網，并在完成要求后保證金屬鉸接與單體液壓順著巷道形成三排的形狀，并按照一梁一柱的原則進行支護，并在頂梁的縫隙之間穿插小木棍，防止漏頂導致的施工困難。

錨桿支護是普遍存在在巷道支護中的支護形式，該技術靈活性強，可以適應復雜多變的巷道，當巷道原有的應力平衡受到破壞，圍巖部分區域會出現集中頂板滑動的狀態，此時錨桿支護能有效的對圍巖進行施壓，將頂板懸吊在深部穩定的圍巖上，達到巷道支護的目的。在錨桿支護基礎上對圍巖進行注漿加固能取得更好的支護效果，所注入的水泥漿液能改善錨桿支護的受力情況，提高錨桿的支護效果，減少變形影響，為后期支護施工打下基礎。

4 結束語

綜上所述，面對日益增加的煤礦開采需求，傳統礦井掘進支護技術難以滿足全新掘進技術，需要采用先進支護技術和設備，臨時支護和永久支護的相互結合，相互彌補不同支護技術的不足，以錨桿支護為主要支護手段，加固圍巖的承受能力，為深部巷道的開采打下基礎，保證人員安全和生產的順利穩定進行。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.027