煤礦井下巷道掘進頂板支護技術的應用

李勇

華晉焦煤沙曲二礦 山西呂梁 033300

煤礦井下巷道掘進頂板支護技術，重點分析了目前中國對煤礦井下巷道掘進頂板進行支護的方式以及對煤礦井下巷道掘進頂板支護技術進行強化的有效策略。應用煤礦井下巷道掘進頂板支護技術不僅可以提高掘進工作的質量和效率，還可以提高施工的安全性，因此該技術可以在煤礦工程中得到廣泛的應用。

1 煤礦井下巷道掘進頂板進行支護的方式

1.1 可縮性功能的支架進行頂板支護

目前，中國大部分工作人員進行煤礦井下巷道掘進頂板支護時，都會使用具備可縮性功能的支架對頂板進行支護。一般情況下，具備可縮性功能的支護支架都可以從兩個方向伸縮。隨著煤礦技術的逐步發展，具備可縮性功能的支架在井下巷道掘進頂板支護工作中有了更加廣泛的應用，而且相關的調查數據顯示，該支架承載負荷的能力和承受壓力的能力都很強，因此在煤礦井下巷道掘進頂板支護工作中使用具備可縮性功能的支架，不僅可以在很大程度上提高整體煤礦工程施工過程中的安全性，還可以提高施工的質量和效率。

1.2 預留煤柱技術

預留煤柱技術是煤礦井下巷道掘進頂板支護技術中較為傳統的一種。一般情況下，進行頂板支護工作的施工人員在完成煤礦井下巷道上、下區段這兩個部分的施工時，會用到較為傳統的預留煤柱技術。與其他頂板支護技術相比，傳統的預留煤柱技術所具有的優點是操作簡單、便捷。相關的施工人員通過在頂板支護過程中應用傳統的預留煤柱技術，可以在很大程度上增強煤礦井下巷道整體的通風能力和排水能力。但是與此同時，工作人員在應用傳統的預留煤柱技術的過程中，會耗費較多的人力和物力資源，成本過高，這也是該項技術的缺點之一。除此之外，在應用預留煤柱技術的過程中，發揮頂板支護作用的煤柱損壞或者出現其他情況不能繼續支護工作，就有可能導致煤礦井下巷道施工人員的生命財產安全得不到保障。煤礦工程采煤工作進行的過程中，由于作用力的一些特點，煤柱所承受的來自外界的壓力會隨著柱身傳遞到煤柱的底部位置，這樣就有可能使煤礦井下相鄰位置的巷道受到一定的影響，進而給整個煤礦井下巷道掘進頂板支護工作的開展帶來風險和安全隱患。

2 強化煤礦井下巷道掘進頂板支護技術的策略

2.1 優化井下巷道支架的結構性能和強度

施工人員在應用相關技術進行煤礦井下巷道掘進頂板支護工作的過程中需要注意的是，施工剛開始，進行第一次掘進工作時，巷道的位置非常容易發生變化，嚴重時甚至有可能發生變形，影響掘進工作的正常進行。針對這個問題，施工人員在對頂板支護的結構進行選擇和構造時，應該對比多種方案，選擇最優的方案。一般情況下，應用剛性和柔性都適中的支護結構能夠在一定程度上避免巷道在掘進過程中位置發生變化或者出現變形的問題。同時，選擇最優的支護結構構造方案還可以使巷道的空間在施工過程中盡可能地保持完整，在最大程度上避免出現由于施工過程存在問題需要進行大規模、大面積返修的情況。除此之外，煤礦井下巷道掘進頂板支護的施工過程中需要用到的支架的強度也是影響施工質量和效率的因素之一。對支架的強度和相關的性能進行優化，能夠為施工過程中圍巖的變形提供一個合理的空間，同時還能夠為整個煤礦井下巷道掘進頂板支護技術的實施提供一定的保障。施工人員還要結合圍巖的實際情況對圍巖承受的壓力進行適當的釋放，這樣就能在一定程度上提高煤礦井下巷道掘進頂板支護技術在施工過程中的應用質量和效率。

2.2 在施工之前充分做好準備工作

設計人員在施工開始之前要結合實際的地質情況以及圍巖所能承受的力的大小對頂板支護方式進行設計和選擇，特別是施工過程中的重難點環節，比如在提高巷道掘進截面安全性的過程中，施工設計人員要選擇最優的技術和施工方式，保證施工人員及整個施工的安全。同時，在完成初步的施工方案設計之后，設計人員要與相關的施工人員一起對設計方案進行討論，對其中存在的問題加以改進和完善，確保設計方案在滿足具體的頂板支護需求以及施工要求的前提下，能夠盡可能地提高施工質量和施工效率。在施工過程中，對所用到的材料的體積、數量以及應用方式等的確定，都是設計人員和施工人員應該提前做好的工作。完成方案設計之后，施工人員在進行施工的過程中要嚴格按照施工方案以及相關的標準和要求來進行煤礦井下巷道的掘進工作。

2.3 加強新工藝和新技術的應用

隨著科技的發展和經濟的進步，煤礦工程的施工正在逐步實現自動化和機械化，將新技術和新工藝應用在施工過程中，不僅能夠提高整個工程的施工質量和效率，還能夠為施工人員的生命財產安全提供一定的保障。因此，施工人員在進行煤礦井下巷道掘進頂板支護工作的過程中，應該加強對新工藝和新技術的應用。比如：如果井下巷道需要掘進的位置存在體積較大的斷面層，那么在掘進工作中應用最新的連續掘進技術，就可以在很大程度上降低頂板支護鋪設和巷道掘進工作的難度。

3 結語

目前，中國對煤礦井下巷道掘進頂板進行支護的方式有應用具備可縮性功能的支架進行頂板支護，使用煤礦工程專用的具備支護功能的型鋼和應用傳統的預留煤柱技術等。影響煤礦井下巷道掘進頂板支護穩定性的因素分別為施工工藝質量、煤礦井下巷道的環境狀況。對煤礦井下巷道掘進頂板支護技術進行強化的有效策略分別為在施工之前充分做好準備工作，優化井下巷道支架的結構、性能和強度，加強新工藝和新技術在煤礦工程施工過程中的應用等。