煤礦井下巷道掘進頂板支護技術研究

趙振華

鄂爾多斯市國源礦業(yè)開發(fā)有限責任公司 內蒙古鄂爾多斯 010300

1 影響煤礦井下巷道掘進頂板支護效果的因素

1.1 地質條件因素

煤礦井下巷道掘進過程中，由于受到地質結構、巖層硬度和穩(wěn)定性等地質條件的影響，巷道掘進的效率和質量也會有很大不同。尤其是當頂板底板穩(wěn)定性較差、支護條件和層理發(fā)育不穩(wěn)定時不僅會阻礙煤礦巷道的掘進作業(yè)，還會產生嚴重的開采事故。所以只有保障頂板穩(wěn)定、支護條件良好。煤層硬度合適時才能保證掘進的進度和質量，才能充分發(fā)揮掘進設備的使用效率。

1.2 掘進設備因素

現階段，許多新技術、新設備被廣泛應用在煤礦開采工程中，在井下巷道掘進工作中也應用到了不少新型的掘進設備，提高了掘進效率和掘進質量。但是盡管掘進機械程度提高，但在綜合性能和自動化程度上還有待進一步提高。總體來說，我國掘進機械設備的技術水平和國外發(fā)達國家的設備還有一段很大的差距，比如我國巷道掘進機械需要消耗大量的能量而且發(fā)生故障的概率較大，在質量和性能上都有待改進完善，而國外已經使用可以連續(xù)作業(yè)的采煤機和掘錨機組，掘進速度和質量都很高。

1.3 巷道掘進施工工藝

因為我國機械設備的性能問題，所以我國在井下巷道掘進施工工藝上也受到了一定限制。在綜合掘進支護設備上采用的是單機錨桿鉆機，且需要人工安裝，不可避免地會降低工作效率，此外，在整個煤礦掘進施工作業(yè)中，巷道支護花費的時間較長，巷道支護占用時間多自然會影響整體施工效率[1]。為使支護作業(yè)和巷道作業(yè)結合起來，就必須提高巷道掘進的速度，這樣才能提高支護作業(yè)速度。此外，巷道掘進機械設備的維護期限短，如果不注重對機械設備的維護保養(yǎng)，加上我國機械設備本身還存在性能上的問題，一旦頻繁出現機械故障便會導致施工工藝的不連續(xù)，影響掘進施工效率。

1.4 施工組織管理因素

為了保障煤礦開采的安全，就必須采用符合實際的施工機械設備和施工工藝，同時做好對地質地形條件和其他外界因素的管理控制。如果在施工過程中現場管理混亂，施工作業(yè)沒有規(guī)章制度約束，施工作業(yè)人員沒有按照要求佩戴安全設施，在掘進施工中沒有嚴格按照掘進規(guī)范進行，自然會加大發(fā)生安全事故的概率。為此有必要設置專門管理組織機構和專門管理人員，對開采作業(yè)實施監(jiān)督管理。然而現階段大多數煤礦企業(yè)內部的管理機制還有待進一步完善部分企業(yè)在煤礦巷道掘進工作中，甚至為了盡快完成掘進作業(yè)提高開采速度，選擇性地忽視對掘進施工的支護防護，忽視了對施工的質量監(jiān)督。盡管當前大多數企業(yè)已經有了相對完善的規(guī)章制度和掘進工藝要求，然而在實際開采中組織管理計劃很難有效落實，導致現場管理不善，影響掘進施工技術和設備的應用，這是引起現場開采安全事故的主要因素之一。

2 煤礦井下巷道掘進頂板支護施工技術要點

2.1 提高施工作業(yè)人員的安全意識

施工人員是提高煤礦巷道掘進作業(yè)效率以及保證質量的關鍵因素，所以在巷道掘進及頂板支護作業(yè)中，應做好對施工作業(yè)人員的安全培訓，提高他們的安全意識和責任意識，使他們認識到面臨的地下環(huán)境非常復雜，一旦不遵守施工技術規(guī)范或違反規(guī)章制度，按照自己的想法隨意變更或出現態(tài)度不端正、不嚴謹的情況都可能會引起安全事故。只有安全意識提高了，施工人員在狹小的地下空間中才會嚴格遵守施工步驟和技術規(guī)范，時刻保持警惕，嚴格按照要求做好通風工作，保證井下巷道內的空氣質量和可見度。此外，因為井下施工難度較大，施工人員的壓力也較大，所以為保證作業(yè)人員有充沛的精力和良好的精神狀態(tài)，應合理安排施工時間，保證他們的施工能力，避免長時間井下作業(yè)而影響他們的工作狀態(tài)。

2.2 提高地質勘探水平

在井下巷道掘進施工中，復雜的地質條件也會影響施工，所以要提前做好詳細的地質勘探工作，采取合理的地質勘探技術，提高地質構造勘探的準確性。我國目前在煤礦地質勘探工作中主要采用三維地震綜合勘探技術，同時配合其他如地質鉆探等技術，結合煤礦采礦區(qū)域實際情況進行勘探。在勘探時要求該地區(qū)有八成以上的煤炭儲藏，保證煤礦構造符合高產要求。另外在保證地質勘探的準確率至少達到70%的同時，還要保證勘探作業(yè)的安全。

2.3 改進巷道掘進施工工藝

當前在巷道掘進施工工藝上還存在一些問題，為保證掘進工作的效率和安全性，首先應制定和完善相應的法律法規(guī)，完善現場管理措施，采取綜合多道工序交叉作業(yè)。此外，為提升掘進的效率，可使巷道掘進和巷道支護同時開展，保證兩者之間的連續(xù)性，合理分配各道工序的時間是提高整體工作效率，保證整體作業(yè)進度的基本要求[2]。

2.4 提高施工組織管理水平，引進新型施工技術

煤礦企業(yè)內部應該不斷完善組織管理制度，成立專門管理小組和配置專門管理人員。同時加強對工作人員的培訓，使生產人員和管理人員都意識到掘進環(huán)節(jié)對于煤礦開采安全和穩(wěn)定的重要意義。只有根據煤礦開采實際需要制定合理的生產計劃，采用合理的掘進工藝，做好現場管理規(guī)劃，加強對各施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理，才能保證現場施工秩序，提高技術應用水平，保證掘進工作的效率和質量。另外，企業(yè)還應該重視對掘進機械設備的開發(fā)研制，做好對所有掘進支護施工機械的維護管理，適當引進新型施工技術和新型設備，可最大程度上降低事故發(fā)生的概率，有效保證巷道掘進工作安全開展[3]。

3 結語

綜上所述，煤礦井下巷道掘進支護是煤礦開采中重要的一個環(huán)節(jié)，支護技術和工藝的先進與否、支護效果的質量關系到煤礦工程開采的進程、開采人員的人身安全和開采質量。因此在實際工作中應在做好詳細勘探工作的基礎上，選擇符合實際的掘進支護技術，不斷改進施工工藝，以此提高井下巷道掘進頂板支護的應用效果，保證開采工程的安全。