煤礦掘進巷道安全支護技術研究

摘 要：我國大部分煤礦開采屬于井工開采，支護問題是擺在煤礦開采安全問題的一大重要問題之一。隨著煤礦開采逐漸轉向深部開采，礦壓問題的日益嚴重，掘進巷道安全支護問題也是擺在當前礦山企業(yè)面前急需解決的問題。掘進巷道由于面臨復雜的地質(zhì)條件、復雜支護工藝等，使得對巷道掘進支護要求也越來越高。文中主要分析了幾種掘進巷道支護技術，并分析了影響支護的影響因素，以期為礦山安全支護提供借鑒。

關鍵詞：煤礦;掘進巷道;安全支護技術

1引言

隨著我國對煤礦資源的大量需求，煤炭已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主要能源，在未來很長一段時間將無法取代。而淺部煤炭資源越來越少，煤炭開采逐步走向深部開采階段。深部煤炭開采面臨的形式也愈加嚴峻，比如面臨嚴重的地壓問題、瓦斯問題、巷道支護問題。而煤礦掘進巷道支護問題是擺在當前礦山掘進安全開采的重大課題。如何解決掘進巷道支護問題，是擺在當前礦山工作者面前的重要問題。基于此，本文主要研究煤礦掘進巷道安全支護問題，通過對掘進巷道的安全支護進行研究與分析，旨在推動當前掘進巷道的安全支護難題的進一步發(fā)展。

2常用的掘進巷道支護技術

2.1預留煤柱支護技術

在巷道掘進過程中，為確保支護安全，使用預留煤柱支護頂板巷道是一項傳統(tǒng)的支護技術，具有明顯的優(yōu)勢，尤其是在巷道掘進的上段或下段部分，使用這項支護技術更為常見，可操作性強，操作簡便，對工人專業(yè)技術要求不高，能夠很好的完成巷道掘進需要的支護強度。預留煤柱技術能夠提高煤礦的排水能力，對開采區(qū)域的支護強度較高，在暴雨天氣導致煤礦井下礦井水增多的時候，避免開采區(qū)域的坍塌。預留煤柱技術還能夠增強煤礦井下通風能力，防止有害氣體集聚，提升井下安全生產(chǎn)的目標。

預留煤柱技術也存在明顯的弊端，比如導致煤礦開采成本升高，后期回采預留煤柱的技術要求也較高，需要企業(yè)具有較強的實力和資金支撐，對于一些小型企業(yè)，使用該技術可能面臨較大的資金難題。

2.2收縮支護技術

收縮性支護技術在煤礦掘進巷道支護中也是一種常見的支護方式，其主要表現(xiàn)為雙向可縮性，具有非常靈活的雙向性，在一些大型煤礦巷道掘進使用較多。收縮支護技術的主要特征就是其通過使用收縮支架可以顯著提高支架承載能力，提高支架支護能力。

對于收縮支架來說，保證支架的承壓能力是保證收縮支架質(zhì)量的重要條件。然而，由于收縮支架本身可操作性的限制，使得目前收縮支架還沒有在煤礦支護上得到大規(guī)模使用，尤其是在煤礦掘進巷道支護上，還需要結合煤礦掘進巷道實際情況而進行選擇。在煤體破壞類型為Ⅲ類或Ⅳ類巷道中，使用收縮支護技術能夠取得較好的支護效果，能夠有效保護整體的可靠和穩(wěn)定性，具有較高的安全性和效率。但這種支護技術也有一定的缺點，比如整體安裝程序較為繁雜，給施工進度帶來一定困難，因此進一步優(yōu)化這項支護技術也迫在眉睫。

2.3錨桿支護技術

錨桿支護技術在煤礦巷道掘進支護技術使用較多。錨桿支護主要包括錨桿桿身、錨固劑、托板等組成，不同的部分具有不同的功能。錨桿桿身主要提供抗剪應力和抗拉應力，提升支護承載能力，提供支護應力。托板的主要作用是確保錨桿桿尾能夠和圍巖緊密相連的作用，錨桿的預應力就是通過錨桿與托板傳遞到圍巖上去的。此外，托盤還能夠穩(wěn)固圍巖，防止結構面脫離，阻止巖層變形等作用。錨固劑的主要作用就是將錨桿支護緊緊穩(wěn)固在頂板圍巖上面，確保支護效果。錨桿支護具有效果好，投入少，安全經(jīng)濟等顯著特點，在煤礦巷道掘進支護中應用較多。

2.4礦用支護型鋼支護技術

型鋼在煤礦掘進支護中也使用較多，屬于一種煤礦常用支護材料，根據(jù)型鋼本身條件的不同可以將型鋼劃分為多個不同的種類，根據(jù)型鋼切面形狀可以分為橢圓形型鋼、圓形型鋼、半圓拱形型鋼等。煤礦支護對型鋼要求較高，因此在煤礦巷道掘進時要根據(jù)實際情況合理選擇。

在使用礦用支護型鋼進行掘進支護時，首先要對抗彎截面模量進行測量和確定，確定支護荷載能力，選擇合適型號的型鋼支護。

3影響掘進巷道支護技術的因素分析

3.1工藝技術

掘進巷道的支護技術對安全掘進產(chǎn)生重要影響，這就要求在支護施工中具備一定的施工技術工藝，施工工藝的好壞直接決定掘進支護質(zhì)量。比如在我國礦山掘進中，經(jīng)常使用鉆研爆破技術進行快速掘進，該技術也是當前絕大部分掘進巷道快速掘進使用的技術，其最顯著的優(yōu)勢就是能夠?qū)崿F(xiàn)快速掘進技術，保證掘進工作進度和效率。然而，在使用鉆眼爆破施工時，對施工工藝要求較高，如果工藝技術達不到要求，不斷不能實現(xiàn)快速安全掘進，反而給煤礦掘進帶來安全隱患，破壞圍巖完整性，影響巷道支護。

巷道掘進施工工藝核心技術就是炸藥的用量和裝填技術，因此在進行爆破施工時，要提前進行爆破設計，計算炸藥用量，嚴格按照設計指標和計算炸藥裝藥量進行裝藥，確保鉆眼爆破施工工藝優(yōu)良，取得預定效果和目標。

3.2地質(zhì)環(huán)境因素

我國煤礦開采大多屬于井工開采，且我國煤礦地質(zhì)環(huán)境較為復雜，支護技術難度系數(shù)較大，在掘進支護過程中，要綜合考慮地質(zhì)環(huán)境，比如斷層、節(jié)理發(fā)育等，這些復雜的地質(zhì)條件環(huán)境都給巷道支護帶來一定的難度。對于巷道掘進支護來說，如果地質(zhì)環(huán)境較好，支護工程整體較為簡單，支護工程量也會大幅度減少。而對于那些地質(zhì)環(huán)境較為復雜掘進環(huán)境，在進行煤礦掘進支護時，需要綜合考慮地質(zhì)環(huán)境，選擇合適的支護方式。然而，礦山地質(zhì)環(huán)境作為一個不可控因素，會隨著掘進巷道的深入而不斷變化，這也給煤礦掘進巷道支護帶來挑戰(zhàn)。因此，煤礦掘進巷道支護選擇時，要綜合考慮煤礦實際情況和礦山地質(zhì)環(huán)境。

4結語

隨著我國煤礦開采逐漸轉向深部開采，巷道支護問題也逐漸成為各大煤礦開采面臨的一項重要難題。煤礦掘進作為煤礦開采的重要環(huán)節(jié)之一，支護安全問題也是擺在各大煤礦掘進安全的首要問題。文中對當前煤礦掘進安全技術進行了分析，重點分析當前礦山安全掘進支護四項技術，并對礦山掘進安全支護技術的影響因素進行了深入分析，旨在通過本文的研究，為今后礦山掘進安全技術提供借鑒和參考。

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作者簡介：

于振，男，35歲，安徽界首人，淮北市朔里礦業(yè)有限責任公司經(jīng)營管理部主管。