煤礦巷道支護技術的研究與應用

王利斌

（冀中能源峰峰集團辛安礦，河北 邯鄲 056200）

煤炭行業是目前我國煤炭工業生產中能源的主要來源，在我國經濟社會發展的過程中有著非常重要的帶動作用。但是煤炭的資源開采工作是一種高度和危險性的開采工作，所以在正常的煤炭資源開采工作過程中任何一項開采技術的綜合應用，首要考慮的因素其實應該也就是如何保證整個煤礦正常運營的安全，其次才是提高煤礦的煤炭開采工作效率。煤礦企業巷道是我國煤礦企業工作人員出行的主要通道，其安全支護性能技術的廣泛應用必須保證具有能夠保證高生產質量的安全支護性能。近年來，經過多年經驗總結借鑒與多次的理論實踐，我國煤礦巷道支護施工技術已經有了很大的進展。

1 煤礦巷道支護原理

煤礦施工巷道支護的工作原理主要是通過采取合理可行的巷道支護技術和其他支護控制措施將煤礦圍巖固在巷道內部進行固定，以利于達到提高煤礦巷道內部穩定性和巷道安全性。在國家科學創新技術的不斷推動下，煤礦企業巷道支護系統技術也已經得到了一定的發展和完善，相關科學理念和技術理論也在不斷進步，現代化的煤礦企業巷道自穩支護系統技術在應用中更加突出煤礦巷道支護能力的作用，而不僅是一味地去追求巷道支護體積和剛度的增強，從而能夠促進煤礦巷道運行穩定性和巷道安全性的不斷提高。巷道建筑支護圍巖原理的不斷改進與技術優化，有助于建筑圍巖墻體力學物理性質的不斷完善和技術改進，能夠大幅提高建筑巷道支護圍巖的綜合承載能力。因此，相信未來隨著煤礦巷道采掘支護工作的不斷改進，支護工作技術將一定會更加先進完善，巷道采掘支護的工作穩定性更強，為廣大煤礦巷道采掘工作提供安全保障。

2 煤礦巷道主要支護技術種類及其應用分析

1）棚式支護形式。在20世紀90年代初，煤礦開采生產過程中的各種支護工作主要指的是棚式煤礦支護，隨著煤礦開采過程復雜度和支護困難度不斷加大，加上各種新型的支護工作形式的不斷出現，棚式煤礦支護逐漸被新型的支護工作形式所逐漸替代。按照結構材質不同來進行分類，棚式橋梁支護結構可以細分為優質鋼筋混凝土、金屬和其他木質。從現階段棚式房屋支護的支架使用情況來看，大多數主要為木結構支架，極少數還有使用鋼筋混凝土結構支架和其他金屬支架。

2）錨桿支護技術。錨桿施工支護技術主要是基于煤礦錨桿支護自動技術優化而來的，利用棚室錨桿的自動支護性和加固性能來實現大棚巷道外圍巖墻體變形的自動控制，增強我國煤礦大棚巷道錨桿支護的運行穩定性。錨桿自動支護加固技術的最大優點主要在于錨桿支護加固效果好、施工簡便、成本低、安全性高。錨桿現場支護處理技術在實際工業應用中，技術人員還需要通過深入研究現場的錨桿具體情況，確定合理的現場錨桿支護預應力，構建完善的專業錨桿現場支護技術體系，充分發揮現場錨桿支護預應力的保障作用。

3）聯合支護形式。由于各種煤礦支護板的材料、性能、作用等因素存在較大的技術差異，在不同煤礦支護生產中分別體現了突出不同的經濟應用價值。聯合技術支護主要目的是通過聯合共同應用兩種以上技術支護，各自吸取其一的優點，達到一種優勢互補的支護效果。而且對于一些復雜、特殊的工程施工管理環境，使用各種聯合軟件支護施工能使其起到更好的聯合支護施工效果。但是對于聯合用戶支護也仍然有其不足之處，主要原因是資源投入巨大成本高，效率慢。

3 煤礦掘進支護技術的改進優化措施

1）加強材料檢測。支護所用材料的質量決定著煤礦支護的安全緊固程度，支護所用材料的緊固質量要求越高，其對整個掘進作業的安全順利開展則更為有利。一些大型煤礦企業為了節約煤礦生產成本，選用一些低質量、低成本的巖層支護材料，無法及時起到穩固的對煤礦內部周圍硬質巖層的支護作用，以至于各類礦難坍塌事故不斷發生。因此，要及時加強對煤礦支護錨桿材料的使用強度和煤礦支護使用效果檢測，保證煤礦錨桿錨索的抗拉力和拔力，進而有效確保煤礦掘進使用支護材料作業的安全性，避免造成人員及公共財產的損失。

2）有效提升掘進支護技術。選擇適合該區域礦井的管道支護技術，是不斷提高礦井工作效率的重要關鍵。要及時結合城區巷道主體斷面的支護圍巖措施承載能力情況，合理評估選擇巷道支護措施技術。比如在煤層巷道外側煤層穩定的巷道巖層且外側巷道巖壁變形較小，可以考慮采用錨網噴漿排水支護系統技術;在巷道煤層內側巷道穩定，頂側煤層壓力較小的煤層巷道上則可以考慮采用弧形錨桿或大型錨網噴漿支護系統技術；如果巷道煤層變形嚴重，可以考慮采用一種便于施工維護的煤層u型不銹鋼支護系統技術。根據當地具體情況，還可以同時考慮選用兩種圍巖支護處理方式，使這兩種支護方式能夠優勢互補，共同充分發揮作用，保證保護圍巖的穩定。

3）積極更新和維護支護配置。隨著我國煤礦資源發掘區域深度的不斷加深，與之而來的資源危險性與多變性大大提升。所以這就需要國家和煤礦企業不斷加大技術科研的投入，努力創新研發研制出新的巷道支護安全技術，到目前為止，國家在大型煤礦地下巷道安全技術的支護研究中也已經取得一些非常不錯的支護技術。但是，作為一種科學理論與國際實踐相有機結合的高新技術，許多新的教學科研成果并非不能廣泛利用在一些現代大型煤礦運輸巷道的安全支護管理之中。許多大型煤礦生產巷道因為生產支護技術設備的落后，新型技術也不能直接回收利用。所以這就需要煤礦生產管理領導層高度重視煤礦設備的技術更新與日常維護，確保新設備技術和相關礦井的生產支護管理設備性能相匹配，只有這樣才能有效提高相關煤礦工作的效率，降低生產風險系數和管理難度，切實有效提高相關煤礦生產企業的整體利益。

4）提高施工人員素質。施工人員的綜合素質直接關系決定著煤礦支護施工技術的實際應用發展效果，進而對整個煤礦施工企業的正常生產效率產生影響，因此，煤礦施工企業領導應該高度重視煤礦施工人員綜合素質的提高，對其定期進行支護技術培訓，制定技術實施前和實訓后的考評規章制度，促使煤礦施工人員的支護技術不斷得到提高，正確合理使用、維護煤礦支護技術設備，促進煤礦巷道施工支護技術效果的不斷提升。

4 結束語

綜上所述，在煤礦開采支護工作中，特別是受地質環境影響的煤礦連續開采支護工作，施工人員仍然需要注重做好礦井支護工作，合理利用煤礦開采的連續掘進礦井支護作業技術，提高后期煤礦連續開采的礦井掘進支護效率。近年來，隨著針對我國煤炭科學創新技術的不斷創新和我國煤炭企業的不斷探索嘗試創新總結，巷道工程支護技術也已經得到了很大的改進，但與發達國家技術相比仍然依舊存在一定的技術差距，因此一定要認真學習先進支護技術，改進現代掘進支護工藝，進行技術自主創新研發。