煤礦掘進巷道支護安全檢查與預防措施

林太平 鄧重青

摘要：經濟社會迅猛發展下對煤炭資源需求度大大提升，可持續發展下，對煤礦開采企業發展帶來了嚴峻挑戰，但挑戰伴隨的是機遇，需要煤礦企業予以綜合考量。煤礦企業作業中，掘進巷道支護是一項作業難點和重點環節，很大程度上影響著作業全過程安全性，應契合實際情況選擇合適的掘進巷道支護技術，同步落實安全檢查工作，制定有效措施預防可能出現的安全事故，提升煤礦開采效率和效益。

關鍵詞：煤礦掘進;巷道支護;安全檢查;預防措施;分析研究

引言：煤礦的開采工作是危險性比較大的一項工作，隨著我國煤礦資源的開發，現如今的煤礦開采工作越來越朝著地形復雜、開采深度較深的區域進行，而煤礦掘進巷道開采過程中各類大型機器會發生非常劇烈的震動現象，如果不能夠對周圍的巖石做好穩定工作，那么就非常容易引發冒頂事故發生，將會對施工人員的生命安全造成極大的威脅，同時也影響了開采工作的正常進行[1]。面對這樣的開采現狀，在煤礦掘進過程中一般要使用巷道支護工作進行輔助，從而降低安全事故的發生概率，在使用巷道支護的過程中，相關的工作人員一定要做好安全檢查工作以及預防工作，這樣才能夠將問題和安全隱患及時解決，本文也將從這個角度出發，對煤礦掘進巷道開采過程中的安全檢查以及預防措施進行重點的研討與分析。

1支護技術類型和原理

由于煤礦領域的井下掘進工作中應用了各種類型的巷道支護，各種支護技術中采用了不同的支護原理，主要有以下幾點表現：（1）錨桿支護技術。能夠從布置方式方面對煤礦巷道進行優化和改善，從產量和效益方面，對煤炭和經濟進行有效的提升。事實上，鋼支護技術想要實現對支護構件作用的發揮，就需要對錨固劑以及錨桿托盤等進行借助，以此來使圍巖節理能夠保持完整。（2）砌碹支護技術。采用這一技術能夠使圍巖表面獲得良好的支護支持，大多應用于較為特殊的巷道位置。這一技術需要較高質量的支護材料，對普通水泥進行了采用，以此來使抗壓強度比11.8MPa更高，混凝土中需要具有直徑小于20mm和小于50mm的石子粒和礦石沙，在采用料石進行砌墻時，需要錯開垂直縫[2]。（3）棚式支護技術。煤礦企業在進行井下掘進的過程中，通過對棚式支護技術的采用，能夠在管棚工作室設計階段，計算保護巖柱厚度等施工階段，提供相應的輔助。金屬是棚式支護技術最為主要的材料。

2煤礦掘進巷道支護安全檢查分析

2.1轉變受力情況

掘進巷道開挖后，不可避免的會導致圍巖受力情況發生變化，圍巖垂直方向的約束力失去響應，開始呈現三方向受力狀況。由于受力結構發生變化，轉化為巖層單軸壓應力，有別于以往的結構受力，圍巖抗壓強度大大下降，應力朝著各部分區域分散，改變受力下導致各層荷載作用變化，甚至彎曲損壞。另外，對于側向變形問題的存在，不可避免導致巖層彎曲下沉，破壞圍巖層周邊結構，誘發更加嚴重的安全事故，威脅人員作業安全。

2.2巖層空間狀態

調查顯示，在煤礦巷道開挖之前，在巖層原始應力的作用下會產生巖層質點，并讓巖層受力環境始終保持在平衡狀態。而煤礦巷道的掘進，勢必會影響到巖層的平衡效果，原本的圍巖壓應力會掘進破巖行為的影響下，利用外部介質載荷作為應力傳遞載體反作用于外部圍巖上。這種圍巖壓應力的作用形式，會抵抗煤礦巷道圍巖的位移，進而使得巷道保持空間穩定。

2.3監護質量安全檢查

在進行施工的過程中，巷道班組需要自行檢查支護的質量，并且還需要對相應的責任人進行專門的設定，由其負責定期檢查工作。在檢查支質量的過程中，需要從張緊力，外露長度以及拉拔力等方面，對支護結構進行主要的檢測，在進行施工的過程中，檢測人員需要逐根對其進行檢查，還需要有效地做好對檢測數據的記錄和整理，使檢測數據能夠具有準確性[3]。同時還需要再次對支護進行緊固處理，如果有必要的話，還可以采用逐一的方式來對支護進行編號，以此來對各個支護進行質量檢測，如果發現有問題存在，就需要在第一時間做好對其的匯報和處理，以此來實現對安全隱患的避免。

3煤礦掘進巷道支護安全預防措施分析

3.1錨帶網和架棚進行聯合支護方式

對于這種防護方式而言，它是把剛性防護和錨桿防護進行了合理有效的結組，一般是在巷道的開挖前加以運用，依據先讓后強的基本原則，經由錨帶網的防護進而把巷道圍巖進行穩固，其中需要對巷道的變形量進行合理分析加以把控，在巷道開始階段需要在變形量接近規定標準要求后，先依據架棚工序對變形位置實施防護，再把架棚的兩鋼帶間距位置進行合理安排，進而再和剛性防護進行聯結作用，根據防護進行圍巖阻力預設，從而對巷道變形量實施全面掌控。

3.2二次錨網噴支護技術

二次錨網噴支護技術是在初噴結束之后，在與支護點保持一定距離的基礎上，進行相應的掛網和錨網工作。該技術的利用，基本是以巷道圍巖的基本情況為基礎，結合煤礦掘進巷道的使用年限要求，選擇相應的支護掛網方式，如不掛網、一次性支護掛網等。此外，對巷道圍巖的封閉處理，可以通過噴漿的形式展開，其可以有效降低圍巖的暴露面積，并通過噴漿、錨桿的共同作用力，加固巷道圍巖的松動區域，從而釋放出一定的壓力空間，用于保持穩定。

3.3永久支護技術

對于永久性防護方式而言，它對巖層的永久穩固起著保障的作用，同時也是掘進操作期間經常使用的防護方式，實施永久防護所選取的主要有螺絲鋼錨桿、鋼帶、錨索和金屬鋼圈等材料。實際的防護措施主要有如下幾種：（一）錨桿防護技術，而這種防護措施主要是對頂板巖層實施的加固任務，選取的防護設備主要有螺絲鋼錨桿、錨固劑;（二）選取錨桿防護套支工具鋼防護或是U型鋼的防護設施，應用這種防護措施，一般在獨立運用錨桿防護不能高效防護圍巖的狀況時加以使用。而在具體應用操作期間都會和吊環前探梁組合使用，從而確保最后的防護效果達到最佳。

3.4U型棚聯合錨網噴聯合支護技術

錨網噴支護方式在單一應用時已經具有比較良好的特征，它能夠將圍巖暫時性封閉起來，在巷道的內部形成一個非常完整的封閉性加固拱，但是在面對地形比較復雜的礦井，這種方式的單一應用遠遠不能夠滿足現實的條件，因此，這種方法可以聯合U型棚支護方式共同進行。在U型棚支護的過程中，讓壓功效十分明顯，尤其在二次補強方面有著極其有效的應用。而且針對目前的開采現狀，對于一些埋深深度較高的深圍巖，需要充分考慮圍巖的易碎問題，對巷道的塑性形變發生率進行預估和計算，減少底鼓巖石的影響，而這兩種方式的深度結合，能夠為底部的鋼棚提供非常強大的支撐力，避免安全事故的發生。

結束語：因此，在掘進煤礦巷道的過程中，必須要通過對安全檢查和相關預防措施的采取，來對其支護結構進行研究和分析，有著十分必要和關鍵的作用。為了使巷道掘進能夠具有安全性，除了需要為巷道提供全面的支護結構外，還需要有效的對其支護進行安全檢查，并對相應的有效措施進行積極的采取等，以此來預防安全事故的發生。

參考文獻：

[1]郭龍龍.煤礦掘進巷道支護設計分析研究[J].能源技術與管理，2020，42（06）：34-35+41.

[2]施建軍.淺議煤礦掘進巷道支護安全檢查與預防措施[J].煤礦現代化，2021（04）：102-103.

[3]張欽龍.煤礦掘進巷道支護安全檢查與預防措施[J].河南科技，2020（07）：149.