煤礦掘進支護問題及應對方法探討

魏鵬達

（大同煤礦集團軒崗煤電有限責任公司焦家寨煤礦，山西 原平 034114）

近年來我國大力發展經濟，煤炭產業已經成為了我國經濟發展過程中的重要支柱。但是由于早期開采設備簡陋，我國煤礦環境復雜等原因，導致現階段我國煤炭開采面臨著嚴重的支護問題。為了保障我國煤礦的可持續發展，我們在煤礦開采的同時，必須做好煤礦支護工作。只有我們的支護工作做的完善，才可以減少因為煤礦事故所造成的人員傷亡和經濟損失，同時也能保證我國煤礦的可持續發展，為國家經濟建設增磚添瓦。

1 煤礦掘進支護現狀分析

1.1 煤礦巷道

由于地形及多方面原因，我國的煤礦絕大部分都是地下煤礦，這就使得我們在開采煤礦的過程中需要進行巷道挖掘工作，其主要目的是排水通風，方便礦工進出以及煤礦運輸。但是一般來說，煤礦的礦井條件都比較惡劣，稍微不慎就會導致巷道塌方等事故，巷道一旦發生坍塌帶來的不僅僅是經濟上的損失，如果礦井下正好有工人在施工的情況下，所造成的后果更是不堪設想。為了減少經濟損失和人員傷亡，杜絕巷道塌方發生，現階段我們的主流對策就是使礦坑回采巷道由原來的巖石頂板巷道逐漸發展為煤層頂板巷道，這樣做就可從一定程度上降低礦坑塌方的幾率。同時隨著礦坑的不斷深入，大型的礦井數量的不斷增加，為了滿足煤炭運輸和通風排隊等條件，礦坑回采巷道也由原來的單巷道逐漸轉變為多巷道。

1.2 煤礦巷道支護

要想保證地下煤炭的安全開采，巷道支護是其中的關鍵所在。我國煤礦開采經過長時間的發展，逐漸積累了一些支護經驗，支護技術也在不斷革新，支護所用的原材料也由原先的木材、型鋼升級為現在的錨桿支護。又因為開采難度的不斷增加，我們對此還研究了強力錨桿和預應力錨桿支護等技術，這樣一來使得我們的煤礦掘進支護就由原來的被動支護變為了主動支護，從而完善了支護體系，大大提高了煤礦開采的安全性。同時為了更進一步保證煤礦掘進的可持續發展，我國相關部門還制定了相應的技術標準和操作準則，推動我國的支護技術更加完善發展。

2 當前我國煤礦支護技術中存在的諸多問題

改革開放以來，由于我國各行各業發展迅速，我國對煤炭的需求量也越來越大，隨之導致煤炭開采力度的不斷加強，開采范圍的不斷擴大，這就使得我們對支護技術的要求也越來越高。就現階段來看，我國在煤炭開采過程中支護方面的問題還是有很多。

2.1 煤礦巷道的改進

現階段，在對煤礦需求量不斷增加的同時，也不斷要求煤礦工人增快掘進速度，在保證安全的情況下，要求他們縮短挖掘周期。在巷道建設的過程中，逐漸由原來傳統的巖巷轉變為煤巷。在煤礦開采的過程中，需要有很多大型設備的支持，為了能使其發揮最大功效，將原來小型的斷層面改進為大型斷層面，以便這些大型的機械設備能夠更充分的參與煤礦開采，提高開采效率。在回采巷道方面，以前只采用單巷道就可以滿足使用，但是由于礦井的不斷加深擴大，參與施工的工人數量也隨之增加，相應的就需要把原來的單回采巷道改變為多巷道的布置模式。此外，由于開采難度的不斷升級，巷道面臨的問題也就越來越多。剛開始只需要面對一些簡單的地質層，由淺入深的進行巷道挖掘即可，但是隨著開采的不斷加深，所面臨的地質層變得更加復雜多樣。為了滿足煤礦開采條件及做好煤礦支護工作，就需要對巷道進行不斷推進和改造，以適應更加復雜的煤礦開采。

2.2 煤礦支護替換

現階段在我國煤礦掘進支護過程中存在的主要問題就是支護設備強度不足。以現在主流的煤礦支護設備快硬水泥錨桿和裂縫型錨桿等為例，如果按照以前的煤礦開采難度和開采量來說，這些設備還可以應付，但是隨著難度的不鉆增加，地質情況越來越復雜等情況，這些支護設備就顯得力不從心。為了應對新型的煤礦開采技術，充分保障開采工人的生命安全，加大經濟效益等多方面問題，我們必須及時的更新支護設備，使煤礦支護問題得到進一步完善。

2.3 機械化程度有待增高

在早期的煤礦開采施工過程中，由于資金短缺，技術落后等原因，存在機械程度較低的問題，主要還是利用人工施工來確保煤礦開采。這種作業方式不僅效益低，而且對施工隊員的人身安全有著較大的威脅。為了提高經濟效益并切實保障工人的生命安全，就要提高機械化程度，能用機器做的工程盡量減少人工參與。

3 如何做好煤礦開采支護工作

煤炭支護工作關系著整個煤礦開采的安全性，在煤礦開采過程中起著安全保障作用，可見做好煤礦支護掘進工作的重要性不言而喻。所以，相關單位及工作人員要切實做好煤礦開采中的支護工作，并結合地形環境等因素，制定相應的工作準則，保證支護工作中每一個細節得到完善。

3.1 采用吊環式前探梁

臨時支護工作的重要意義就在于永久支護工程完善前，能夠確保施工人員的生命安全得到保障，并減少因為塌方帶來的各種問題。而在巖巷施工的過程中，由于頂板容易造成碎裂，存在安全隱患，我們必須予以高度重視，切實加強巖巷的臨時支護工作。在工程掘進之后，應當在第一時間把前探梁移到掌子面，并且按照不同的位置要求打入超前錨桿卡環，最后將卡排進行拆卸，從而進行永久性防護。另外需要注意的是，在做這些工程的過程中一定要及時關注錨桿出現老化失效等問題，注意不可以在上面進行吊掛卡環，不能出現空洞的現象。還有就是施工人員一定要記得佩戴安全防護設備，如安全帽、安全繩等，以此保證施工人員的安全。

3.2 使用吊鏈式前探梁

為了使施工更加便捷，還可以使用前探式支架作為臨時支架，采用π型的前探梁。所選擇的前探梁長度應該大于3.5 m，以便滿足我們的需求。在布置類似前探梁這樣的設備的過程中，應當嚴格按照所挖掘的巷道進行布置，而且在布置中，還要預留1 m左右的預留空間來確保固定牢固，所需要的的固定點最少不應少于兩個。這些臨時支護工作，必須要在永久性支護工作做好之前就得到完善，以此保障我們煤礦開采的安全性。

3.3 利用混凝土進行永久支護

在做好前期的臨時支護工作以后，為了進一步提高施工的安全性，則需要利用混凝土進行永久的支護，這種支護方式一般用于年份較短、結構較為完整的巷道。為了確保這種巷道的巖增不會因施工造成斷裂坍塌，就要利用混凝土的堅固、耐久等特性對巷道進行永久性支護，這種支護主要有錨網噴支護，石碹支護等。在對煤礦挖掘到一定程度后，還需要對混凝土支護層進行加厚處理，以確保它的穩定性。

4 結語

近年來，在國家政府的領導下，各行各業都取得了突飛猛進的進步。而煤炭作為常見的消耗型原料，我們對其需求量越來越多的同時，在這個過程中所暴露出來的問題也愈發增多，如環境污染問題以及我們今天所探討的煤礦掘進支護問題。為了全面提高我國的煤炭開采產量，保證施工人員的安全，持續推動我國經濟發展，政府相關部門及相關工作人員也要不斷研究創新煤礦支護技術來解決這些難題，從而提高煤炭產量，保障煤礦開采工作能夠安全長久的進行下去。