煤礦井下巷道掘進頂板支護技術分析

楊輝

摘 要：煤礦巷道掘進施工和支護關系到煤礦的開采和開發，是煤礦開采的關鍵環節，要在保證安全的基礎上加快掘進施工速度、收到技術、環境等因素的影響，目前的施工還存在一些問題，加強煤礦巷道掘進支護，保證工人的安全。結合煤礦的實際情況，采用科學的施工方法，不斷提高掘進施工效率，保證施工安全。基于此，本文將著重分析探討煤礦井下巷道掘進頂板支護技術，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：煤礦；巷道掘進；頂板支護；技術

1 煤礦井下巷道掘進頂板支護方式

1.1 可縮性

支架目前，可縮性支架在煤礦井下巷道掘進頂板支護工作中較常出現。可縮性支架一般具有雙向可縮性。近年來，可縮性支架在Ⅲ類巷道支護工作中較為常見。事實表明，可縮性支架的載荷能力與承壓能力較強，能夠有效地保障巷道的施工安全。

1.2 礦用支護型

鋼型鋼是鋼材四大品種之一，是一種具有一定尺寸與截面形狀的條形鋼材。當前，煤礦井下巷道支護工作采用了多種類型的型鋼。按照截面形狀的不同，可以將支護工作所用的型鋼分為圓形型鋼、半圓拱形型鋼以及橢圓形型鋼。雖然近年來煤礦企業加大了對礦井環境優化工作的重視程度，但是總體上看，國內煤礦尤其是小型煤礦的井下環境依然惡劣，因此，煤礦需要采購質量上等的礦用支護型鋼。惡劣的井下環境對型鋼的抗剪切、抗拉以及抗壓性能的要求較高，為此，驗收人員在檢查材料型鋼質量的過程中必須要確認型鋼的抗剪切、抗壓以及抗拉性能是否滿足巷道支護的要求。

1.3 錨桿支護

錨桿也是支護的一種形式構造，錨桿支護由錨桿桿體、托板、鋼帶及網等幾種構件組成，在礦井巷道支護方面發揮抗剪與抗拉作用。其中，托板作用更為突出，當巷道表面受力與煤礦巖體接觸時，托板可以有效預防圍巖脫離層面問題，而且能夠控制圍巖節理裂縫舒張、結構面滑動等現象。

1.4 沿空留巷

沿空留巷在關鍵塊回轉、下沉過程中，容易使錨固體與上部直接頂、直接頂與基本頂之間產生較大離層，達到一定程度就會導致頂板垮冒，為防止冒頂事故，采用預應力錨索加強支護，保持直接頂與基本頂的同步運動。 在此過程中，要注意錨桿錨索預緊力的協調，使錨桿在淺部圍巖中形成的預應力場與錨索在較深部圍巖中形成的預應力場相互重疊，形成完成的預應力承載結構，阻止錨固區外巖層產生離層，改善圍巖深部的應力分布狀態。

1.5 全斷面混凝土澆筑支護

全斷面混凝土澆筑支護技術的優點：①及時封閉性 水倉底板的鋁土泥巖屬于膨脹性軟巖，遇水易弱化，全斷面混凝土澆筑支護可及時有效地封閉圍巖，以防止圍巖風化崩解，吸水弱化；②整體支護性 全斷面混凝土澆筑對水倉底板進行了加強支護，促使圍巖形成整體承載拱，圍巖受力均勻，以防止圍巖底板出現局部弱支護，而造成水倉底鼓，幫裂。

2 煤礦井下巷道掘進頂板支護技術管理措施

2.1 做好準備工作

對于經常發生的冒頂風險、掘進巷道開口等問題的巷道，在施工前就應制定出合理方案，使之安全可靠、易于操作；根據巷道附近的圍巖力學構造，選擇最合適的井下巷道支護方式。加強技術準備活動，改變巷道掘進施工方式，增強內部管理，明確支護方式、材料數量與尺度等實施方向，嚴格按照規章制度工作。

2.2 強化協調能力實施

掘進煤礦巷道井下工作時，巷道不穩定、容易發生變形，這就意味著支護結構要有柔韌性，能夠緩解巷道井下無限度變形，而且，還要注意保持巷道井下空間完整性，從整體構造來說，強化支護結構與巖體釋壓讓壓的協調能力，可以增強支護結構強度，使圍巖巖體能夠降低變形力度，進行釋壓讓壓，增強支護效果，最大限度地減少由于支護不當帶來的安全隱患。

2.3 技術工藝創新傳統的采煤技術

事實上，在煤礦企業發展、運行的過程中，采煤技術、方法的選擇和運用都會對煤礦企業的安全、運營產生重要的影響。目前，我國采煤技術正朝著智能化、自動化的方向做出改變。面對這樣的狀況，就需要加強對于新技術以及新工藝的引進，從而由此促進采煤工作效率的提高，促進煤炭開采作業的安全性。

2.4 提升人員綜合素質工作人員的行為

直接影響工作進程，在實施掘進工程前，要對相關人員進行安全教育培訓，在學習中，積累工作經驗，理解操作行為，企業要嚴格審核其所學內容，使其在工作中時刻保持嚴謹態度。工人應認真學習工程規章，熟悉頂板支護技術管理常識，嚴格履行規章制度，整體提升綜合素質。

總而言之，煤礦巷道掘進施工和支護是煤礦開采的重要步驟，對煤礦的順利開采有非常重要的作用。巷道掘進和支護技術對開采的專業性要求很高，這兩項復雜的工作對工人的生命和煤礦開采有著根本的影響，要在思想上高度重視。為提高煤礦巷道掘進施工的工作進度，確保安全性和可靠性，要把地質構造和施工方法結合起來，嚴格控制掘進速度和位置，采用合適的掘進設備。

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