巷道掘進支護中常見問題與應對措施分析

張洪銘

（神東監理有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017200）

引言

目前，隨著綜采工藝的發展，工作面推進的速度越來越快，這對工作面的準備提出了更高的要求。從中國大多數煤礦的掘進狀況來看，掘進速度跟不上工作面回采速度，引發了采掘接替緊張問題。采掘接替緊張問題的出現會嚴重影響礦井生產效率。解決這一問題的關鍵在于實現煤礦巷道的快速掘進。然而，在實際生產過程中，制約巷道掘進速度的因素有很多，例如掘進工藝、支護方式等。

一、現存常見問題

（一）煤礦掘進支護技術問題

施工人員的掘進支護技術決定著煤礦開采的安全性，在技術相對較為落后的情況下，容易導致沒有辦法預防安全事故以及解決突發情況。由于礦井的形態具有多樣性，采用的掘進技術方法有限，導致在復雜的地形地勢中無法真正得到保障。

（二）煤礦掘進支護設備問題

由于我國的煤礦企業的大小規模不同，且地形環境原因，開采的數量也有所不同，并且在我國經濟發展過程中，出現各中小企業內部資金分布不均的情況，因此對于設備的需求量也有所不同，落后的設備影響開采的效率，容易導致時間資源的浪費以及增大事故發生的幾率。若是煤礦企業依舊采用傳統單一的落后設備，不及時進行更新，在運用于地下開采的過程中也會降低效率，無法滿足復雜的井下開采環境。

（三）煤礦掘進支護方法問題

在井下煤礦開采的過程中，掘進支護方法問題在一定程度上限制了發展。巷道掘進支護是一種較為常見并廣為運用的方法，沿空巷道等復雜的地形情況需要解決好，否則容易出現底板鼓起等問題。

（四）煤礦掘進支護理念問題

在我國煤礦開采的進程中，掘進支護措施是必不可少的，它決定著開采工作能否順利實施。基于此，通過外界加固方法來支撐地下環境的一個穩定性，讓巖層結構和應力平衡不被破壞，如此減少容易坍塌等開采環境不穩定的問題。但由于目前企業為了減少開采成本，或者是不愿意學習先進的支護理念，在重視度不足的情況下，阻礙了煤礦掘進支護技術的發展，加大了井下開采安全問題發生。

（五）煤礦巷道存在安全隱患

在整個煤礦生產過程中，掘進支護是一項重要環節，主要是利用錨桿等工作來對煤礦巷道周圍的巖石形成支護效果，從而確保巷道整體穩定性的提升。近些年來，我國煤礦掘進支護技術取得了較為快速的發展，安全性能也在不斷提升。但是，就當前煤礦施工現狀來說，掘進支護技術還存在較多的安全隱患。其中，較為典型的問題就是煤礦巷道已經逐漸從巖巷向煤巷道進行轉變，這種情況有效降低了煤礦開采的難度，并且還提高了煤礦開采整體水平。這一問題會具體表現在煤礦巷道斷面的轉變上，主要由拱形變為安全系數更高的矩形，這不僅可以提高煤礦開采工人的挖掘效率，而且還可以提高斷面的使用價值，從而確保巷道可以滿足多功能的需求。但是，在轉變過程中也出現了其他問題，主要體現在對支護材料要求更高這一點上，也就是說，有部分企業就會因為想要節約成本而使用一些質量中等的鋼質材料，從而給煤礦巷道的安全性產生威脅，另外工人生命安全也會受到威脅。同時，這一安全系數的提升還會伴隨著煤礦巷道的增加而相應增加，甚至還會出現成倍放大的現象。

二、煤礦掘進支護進行的重要意義

對于支護技術而言，主要是在采掘過程中確保頂板安全性而采取的措施，這不僅關系到煤礦工作整體的安全度和效率性，也可以推動煤礦開采整體機械化水平的提高。因此，這項技術在井下采掘生產中有著重要的地位。就當前我國煤礦企業的發展情況來說，確保煤礦生產中工作人員的安全性是首要問題，而且對掘進支護進行必要的資金投入以及建設也是關系安全生產的重要方面，對近些年來煤礦企業的整體發展有著積極的效果。在生產過程中，很多煤礦企業都以追求經濟效益為目標，因此就會忽略安全防護的重要性，甚至還會出現礦難的情況。因此，就需要做好礦井的安全防護措施，避免產生其他安全隱患。而這一目標的實現主要是以做好礦井的安全防護為前提，之后就可以采取礦井支護技術預防安全隱患的發生。另外，在之后煤礦掘進過程中，也需要根據實際情況因地制宜選擇更加合理的煤礦支護技術，減少井下礦井事故的發生率，同時這也是確保進行安全作業的重要手段。

三、針對我國煤礦掘進支護中存在的問題所采取的措施

（一）強化煤礦掘進支護技術的聯合使用

在具體煤礦掘進過程中，還需要進一步結合煤礦掘進工作面圍巖的類型以及相應巷道所表現出的形態，來選擇支護技術，并且確保整體的科學性。之后還需要在采取聯合支護方式的過程中，重視周邊圍巖的安全性和穩定性。例如，當矩形斷面進行支護過程中，就需要選擇科學的錨桿支護以及錨索支護，并且還需要把錨桿插入到預先完成的圍巖鉆孔中，從而利用錨索對周圍巖層結構形成上移的效果。在之后的工作過程中，還需要將錨索支護以及錨桿支護進行聯合使用，從而確保整體掘進支護技術進行提升，避免出現其他安全隱患。大多數企業為了謀取利益都會在采礦過程中減少掘進支護措施這一方面的投入，因此就會給之后煤礦的安全生產帶來一定的安全隱患，從而影響到煤礦開采的進程。

（二）吊環式前探梁加固

對于傳統支護技術來說，很多情況都是缺乏前探梁而出現支架支撐不足的問題，因此整體穩定性較差，就會對工作人員的生命安全產生威脅。對這一問題進行分析和研究，可以通過在前探梁支架上增加三根吊環的方式來提高吊環的強度，并且還可以對整個支護工程形成校正效果，從而整體提高前探梁的穩定度。除此之外，還可以通過利用若干木楔以及方木的方式來對前探梁形成加固的效果，確保整體支護效果更加穩定。

（三）嘗試應用吊環式前探梁

盡管煤礦掘進支護技術在多年的井下施工工作中得到了較好的提升，仍需要針對煤礦掘進支護中技術革新來解決問題，提高煤礦開采效率，減少人員傷亡等問題。基于此，可以通過嘗試應用吊環式前探梁解決問題。在這一過程中，工作人員需要先判斷地下情況是否較為復雜，若是相對簡單，則是可以采用此種措施，在一定程度上能夠避開不穩定的井下開采因素。第一，先拿出三根吊掛前探梁支架，它主要是用于臨時支護，讓井下環境不被開采時影響并發生波動。第二，需要采用礦用工字鋼前探梁并將吊環制作并固定好，構木可以用于前探梁的上方。

（四）在吊鏈的時候采用前探梁

三根吊掛的前探梁支架有助于在煤礦井下開采時起到一個穩定性作用，基于此，在材料的選用中，首先用吊環固定住π 型的鋼制作，前探梁需要注意超前支護和兩幫的距離以及和迎頭端面的距離都有規定的。除此之外，在針對前探梁往前移動的工作時需要先進行敲幫問頂，否則容易出現其他影響。在施工的過程中，運用前探梁出現一些特殊情況時，還需要人工進行額外加固。

（五）多元選擇掘進支護方案方法

在煤礦開采的施工執行過程中，運用多元化的掘進支護方案有助于工程順利實施。基于此，除了吊環式前探梁支護外，還可以采用初噴混凝土工藝等，以此來解決復雜的地勢環境中煤礦開采的問題，高效解決施工低效率以及容易出現安全風險等情況，不僅提高了開采效率，還減輕工作人員的傷亡幾率。

（六）單體液壓支柱頂梁支護在掘進支護過程中的應用

在具體巷道掘進施工過程中，還需要在巷道上方大約1m 左右的地方增加鉸接梁，主要是由單體液壓支柱形成支撐，并且還會將單體液壓支柱之間的距離進行相應的控制，大多集中在1.2m 左右。那么，在之后進行放炮作業過程中，還需要用水平銷進行加固，之后再利用單體液壓進行支撐，從而對鉸接梁進行固定，確保巷道整體具備較強的支撐力，也可以達到確保井下采礦工作人員生命安全的目標。

四、提高巷道掘進速度的措施分析

（一）合理選擇巷道位置

為了盡可能地提高巷道掘進速度，要合理地選擇巷道位置。若巷道布置的位置不當，不僅不能提高巷道掘進速度，還可能造成大量返工，影響施工進度。在選擇巷道的位置時，要做好以下幾方面：1.巷道掘進區域要避開一些地質構造，例如斷層、陷落柱等，以減少施工過程中安全支護所消耗的時間；2.巷道要避免穿過含水層，在穿過含水層時，需要采取大量的安全措施，嚴重影響施工進度；3.巷道布置在穩定的巖層，在布置巷道時要充分考慮周圍已存在巷道的影響及巖層巖性的影響，若巷道掘進穿過其他巷道的影響區，則需要花費大量時間進行加強[1]。

（二）提高煤巷的掘進比例

為了盡可能提高巷道掘進速度，要盡量沿煤層走向掘進巷道，并要多掘煤巷。巖巷的掘進難度大，效率低。除了大巷以外，其他巷道多屬于煤巷。煤巷掘進效率高，并且可以盡早地出煤。更為關鍵的是，煤巷的支護比較簡單，便于施工，采用簡單的臨時支護方式即可[2]。

（三）選擇合適的巷道支護方式

選擇合適的巷道支護方式是提高巷道掘進速度的前提。考慮到煤礦掘進的多為回采巷道，服務年限短，應盡可能地采用臨時支護方式，例如架棚支護、工字鋼支護等。傳統的臨時支護需要消耗大量的材料，而且運輸這些材料時需要消耗大量的時間。為此，為了提高巷道支護速度，可采用錨桿支護來對巷道進行支護。現在配備的掘錨一體機，可以輕松實現巷道的掘進和支護一體化作業，極大地提高了巷道掘進速度[3]。

（四）優化巷道施工管理

掘進工作面面臨的主要問題是現場比較混亂，很容易出現窩工現象。為此，必須優化巷道的施工管理。具體應做好以下幾方面：1.對工人進行合理分配。雖然在現場作業時，掘進和支護工序存在一定的交叉，但也需要根據任務量進行合理的人員分配。2.做好時間統計工作。每天要對每個工序的時間進行統計，還要統計每個工序的人次，從而找到最耗時的工序。3.加強工人的團體協作意識。作業過程中，多道工序存在各種交叉，需要工人協作完成，故要求工人要有團隊協作意識。此外，還應對職工進行安全培訓，避免掘進過程中安全事故的發生。隨著煤礦巷道掘進施工外包的出現，掘進過程中發生安全事故的頻率大大增加。要使職工熟悉掌握掘進工程中自己的職責，并能按照操作規程進行操作，熟悉掘進工程中每一道工序及要求，以便能相互配合，順利施工[4]。

結束語

綜上所述，煤炭作為我國重要的礦產資源，是我國國民經濟發展的重要支柱。并且，在實際煤礦開采過程中，掘進工作面的支護情況也是影響開采效率的重要因素，并且是關系煤礦生產過程中安全性的關鍵環節。在這種情況下，就需要加強對煤礦掘進支護這一環節中的問題進行研究，從而明確煤礦掘進支護技術的使用條件，制定出更加科學、合理的應對方法，整體提高掘進支護質量和技術，也可以推動煤礦生產行業整體機械化水平提升，確保整個行業健康、穩定發展[5]。