巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在煤礦工程中的應(yīng)用

李思昌

貴州發(fā)耳煤業(yè)有限公司 貴州水城 553000

煤礦開采必須嚴(yán)格遵循綜采流程，采用先進(jìn)技術(shù)提高綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，以確保綜采工作安全進(jìn)行，進(jìn)而推動煤礦綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)效率的提高。煤礦掘進(jìn)地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，地理位置較為特殊，掘進(jìn)過程中常會遇到復(fù)雜地形或斷層面，這給掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)提出更高要求。

1 巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用原理分析

1.1 錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)技術(shù)在巷道掘進(jìn)中應(yīng)用十分常見，可最大限度的利用煤礦巷道原巖應(yīng)力，使原巖應(yīng)力與支護(hù)強(qiáng)度共同作用，減少支護(hù)成本的投入，從整體上提高煤礦單位的綜合效益。借助于支護(hù)構(gòu)件錨桿托板，通過使用錨固劑可以有效發(fā)揮錨桿支護(hù)技術(shù)的作用，可在錨桿中將螺母適當(dāng)扭緊，使巷道表面能得到托板的緊壓，實現(xiàn)圍巖應(yīng)力狀態(tài)的調(diào)整，能夠使圍巖節(jié)理裂隙情況得到有效緩解[1]。

1.2 砌碹支護(hù)技術(shù)

砌碹支護(hù)在當(dāng)前我國煤炭行業(yè)中是最基本、最常用的井巷支護(hù)方法，主要分成：料石砌碹、混凝土砌碹。主要適用于煤礦井下的不受回采影響，服務(wù)期長的巷道。具有如下優(yōu)點：本身砌碹支護(hù)是連續(xù)整體，對圍巖能起封閉作用，防止其風(fēng)化；且非常堅固、耐久以及防火、防水、阻水、通風(fēng)阻力小。而且材料來源廣泛，多數(shù)可以就地取材。但是其也有缺點，砌碹支護(hù)主要承受頂部壓力，對于頂壓不均勻或者不對稱、側(cè)壓較大的情況，受力較差，容易出現(xiàn)裂縫。而且不能立即產(chǎn)生支撐能力，需要養(yǎng)護(hù)時間，且造價較高。

1.3 直接破頂支護(hù)技術(shù)

這項支護(hù)技術(shù)大多用于硬度大于5MPa的頂板巖石或斷層落差超出2m的施工環(huán)境。它的工作原理是工作人員合理應(yīng)用相關(guān)掘進(jìn)設(shè)備，將煤礦開采過程中碰到的斷層有力破除掉，確保巷道斷面處于自然的拱形位置，同時，加強(qiáng)對巷道的加固與支護(hù)處理。一方面可以增強(qiáng)巷道掘進(jìn)施工的安全性，另一方面也能使頂板圍巖結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。此外，遇到坡度較大的工作面時，工作人員可選用頂板巖石自行脫落法進(jìn)行施工。

2 煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 更新傳統(tǒng)支護(hù)設(shè)備

為了有效提高煤礦開采的效率，改進(jìn)現(xiàn)有的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。首先，工作人員應(yīng)當(dāng)注意對于支護(hù)設(shè)備的更新維護(hù)，從而確保其能夠更好的滿足當(dāng)前的煤礦掘進(jìn)支護(hù)要求。這就要求煤礦企業(yè)能夠設(shè)立相關(guān)的監(jiān)管部門，能夠?qū)ο嚓P(guān)的支護(hù)設(shè)備進(jìn)行定期檢修，對發(fā)生故障的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠及時更換，從而有效確保巷道支護(hù)的效果。同時，工作人員還應(yīng)當(dāng)注意對新型設(shè)備的購買和使用，從而確保煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)能夠更好的滿足時代發(fā)展的需要。再具體的煤礦支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中，支護(hù)設(shè)備作為其中的重要部分，對于支護(hù)效果有著極大的影響。這就要求工作人員能夠針對其中磨損較為嚴(yán)重的設(shè)備進(jìn)行及時的更換，從而避免煤礦事故的發(fā)生。

2.2 合理構(gòu)建支護(hù)體系

在構(gòu)建煤礦掘進(jìn)支護(hù)體系的過程中需要使用液壓掘進(jìn)設(shè)備，并配合邊坡支護(hù)措施，以充分發(fā)揮支護(hù)作用，從而確保掘進(jìn)作業(yè)的連續(xù)性。綜掘機(jī)在進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時也是對綜掘機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的一個過程，在使用機(jī)載液壓鎖的時候還會使用到多重支護(hù)技術(shù)。為此，在開展煤礦掘進(jìn)施工的實踐中必須全面考慮設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，并合理考慮系統(tǒng)的閉鎖裝置，這樣才能盡量減少工作人員的工作量，并有效保證施工的安全性。

2.3 完善支護(hù)監(jiān)測制度

管理人員應(yīng)對支護(hù)監(jiān)測制度加強(qiáng)健全力度，密切關(guān)注制度的落實程度。在支護(hù)監(jiān)測技術(shù)的規(guī)范下，井下施工人員得到的圍巖狀態(tài)變化數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，針對其運動規(guī)律，對支護(hù)方案加以優(yōu)化，實現(xiàn)煤礦掘進(jìn)作業(yè)實際效果的最大化[2]。

2.4 合理技術(shù)支護(hù)臨界點

在計算支護(hù)臨界點的時候應(yīng)注意確保支護(hù)體系的合理性與有效性。同時，圍繞掘進(jìn)作業(yè)實際情況初步算出臨界點，然后分析計算結(jié)果合理選取掘進(jìn)設(shè)備，以獲得較好的掘進(jìn)效果。在掘進(jìn)作業(yè)時還需運用多種分配工藝，確保支護(hù)體系得到更好的優(yōu)化與完善。由于煤礦的開采環(huán)境中潛在大量不確定的影響因素，因此，要對這些因素進(jìn)行分析然后合理評估掘進(jìn)設(shè)備。在掘進(jìn)作業(yè)的過程中當(dāng)掘進(jìn)深度逐漸深入時地質(zhì)條件也發(fā)生變化，煤礦企業(yè)通常都是先選擇立井開拓的方法，再改為斜井開拓的做法，最后改為平硐開拓的做法，以確保開拓作業(yè)順利進(jìn)行。

2.5 加強(qiáng)掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

為確保作業(yè)人員能夠在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下安全穩(wěn)定的開采，必須研究綜采掘進(jìn)支護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵是選擇普掘機(jī)和綜掘機(jī)，按照綜采中實際操作的需求及掘進(jìn)設(shè)備科學(xué)確定普掘機(jī)和綜掘機(jī)的臨界點。

此外，還應(yīng)注重過斷層階段的支護(hù)技術(shù)。掘進(jìn)作業(yè)過程中，斷層會影響掘進(jìn)機(jī)的運行。通常情況下，煤礦斷層面的開采工作采用直接破頂和退后臥底兩種方法來實現(xiàn)。如果發(fā)現(xiàn)煤礦上層巖層、土質(zhì)較為松軟時，可以按照掘進(jìn)機(jī)特性采用直接破頂法作業(yè)，以降低開采作業(yè)的危險系數(shù)，并用錨網(wǎng)鎖支護(hù)留下的堅固頂板圍巖，這不斷提高了作業(yè)的安全性，也節(jié)省了物力和人力，降低了作業(yè)成本。倘若開采過程中遇到硬度高且完整的巖層斷層面，則可以選擇退后臥底法進(jìn)行開采。為此，要先確定巖層中較為完整和堅固的部分，而后掘進(jìn)機(jī)退后，向前推進(jìn)臥底部分，進(jìn)而提高斷層面掘進(jìn)的穩(wěn)定性和安全性。然而，作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，以及作業(yè)強(qiáng)度大，對作業(yè)人員的耐久力提出了更高的要求，也要求掘進(jìn)機(jī)操作技術(shù)人員的經(jīng)驗豐富，能夠依據(jù)實際作業(yè)情況及時采取應(yīng)對措施[3]。

3 結(jié)語

總之，煤礦綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)直接關(guān)系到開采作業(yè)的穩(wěn)定性和安全性，在煤礦開采過程中，必須注重掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，尤其是在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的條件下，要明確掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中存在的不足，了解掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點，更應(yīng)注重綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的選擇、設(shè)備的選擇和應(yīng)用。本文從煤礦開采作業(yè)實際出發(fā)，認(rèn)為綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)該科學(xué)設(shè)計規(guī)劃，合理科學(xué)地選擇支護(hù)技術(shù)和設(shè)備，強(qiáng)化錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的使用，并完善掘進(jìn)管理機(jī)制，以確保綜采掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)作用的發(fā)揮，為煤礦安全開采作業(yè)提供重要保障。