煤礦巷道掘進支護技術存在的問題及對策

杜富生

（華亭煤業集團有限責任公司華亭煤礦，甘肅 平涼 744100）

1 掘進支護技術與煤礦開采的特點

煤礦開采工作會受到諸多環境的影響，在這些影響因素中，對煤礦開采工作影響較大的是地質環境因素。如果煤礦所在地區的地質條件較為復雜，那么隨著煤礦井深度的不斷增加，對周邊地質結構的破壞程度也會隨之增加，而這就會嚴重影響煤礦頂板巖性，進而這些礦井圍巖需要承受更大的應力，而這就極大地增加了煤炭開采的難度。與此同時，圍巖的穩定性也會受到較大的影響，不穩定的圍巖會增加開采事故的發生概率，給開采單位造成巨大的經濟損失，因此必須要對支護工作進行強化，以此來提高圍巖的穩定性。在對煤礦進行掘進的過程中，需要對礦井進行相應的維修工作，而這就極大地提高了工作量。而如果不對礦井進行維護，那么就會降低圍巖的穩定性，結構的松軟度就會增加，同時圍巖的性能在掘進的過程中受應力的影響會大幅度降低，圍巖甚至可能會破碎，而這就極大地提高了建設煤礦巷道工作的施工難度，嚴重影響了煤炭的開采效率[1]。

2 掘進支護技術存在的問題

2.1 缺乏安全技術

一般情況下，煤礦巷道圍巖存在著較低的穩定性與可靠性，同時它還擁有非常復雜的結構，這在很大程度上增加了支護以及掘進工作的施工難度。與此同時，在對煤礦進行掘進的過程中，有可能會出現巷道發生變形或位移的情況，而這就會對煤礦巷道產生極大的損壞，特別是巷道所在的巖層松軟度較高時，如果不對巷道進行及時、有力的安全防護工作，那么這些巷道就很難達到實際施工的要求，同時后續的返修工作往往不能夠對這一問題進行有效的解決。除此之外，在挖掘想到的過程中，如果圍巖巖體上層有水，所承受的壓力就會極大增加，想到可能會受這些強大壓力的影響，發生變形或膨脹，從而損壞巷道支護結構。地質結構與水文條件同樣會對巷道掘進工作產生重大影響，受這兩者的影響，巷道的頂層可能會發生脫落，增加頂板處的裂縫，而這就形成了重大的安全隱患，對施工人員的人身安全產生極大的威脅[2]。

2.2 復雜的地質構造

煤炭收儲地區的地理環境會對煤礦巷道的掘進工作產生直接影響，并且這種影響程度非常大。因此相關施工人員必須對煤炭所處地區的地質結構進行充分地考察，必須要充分地了解和熟悉頂板支護技術，要根據實際情況來對開采工作進行靈活的調整，根據地質結構特點選擇最合理的掘進方法。我國地域遼闊，很多煤礦的地質地形往往存在較大的差異，如果這些地質地形有利于掘進工作的進行，那么相關人員就要盡可能地加快巷道掘進工作的施工進度。巷道掘進工作的工作質量同時還會在很大程度上受到地質構造變化的影響，特別是在巷道掘進過程中遇到地質發生斷層時，煤巖的厚度就會發生較大的變化，而這就極大地提高了煤礦巷道掘進工作的施工難度，同時會嚴重降低支護的穩定性，煤礦內的巷道很有可能會發生坍塌，從而造成嚴重的安全事故[3]。

2.3 不科學的掘進施工技術

我國的采礦工作有著較長的歷史，在漫長的發展過程中，人們積累了大量煤礦巷道掘進工作的經驗。在進行掘進時，人們通常采用鉆爆法，而這種掘進方法的掘進速度非常慢，同時他還會極大地影響到巖體的應力。在支付技術方面，人們往往采用錨噴支護，這種支護方法在一定程度上能夠對巷道起到穩定與保護的作用，但這種支護方法也存在著明顯的弊端，例如施工質量不佳。利用鉆爆法對巷道進行掘進時，需要對藥量進行嚴格的控制，這是這種方法的一個難點，如果布置的位置發生錯誤或是藥量控制不當，就會對支護和巷道的質量與安全性造成嚴重影響，有時甚至可能造成巷道坍塌。

3 支護技術在煤礦掘進工作中的應用

3.1 高強支護

高強支護在施工過程中擁有諸多優點，并且憑借這些優點在煤礦開采工作中得到了廣泛的應用。高強支護技術的特點主要有以下幾點：一是實施該技術的過程中能夠加固煤炭開采的工作面，進而在很大程度上提高了煤礦巷道的穩定性。二是該支護技術有著非常強的環境適應能力，并且在操作時較為簡單，所需花費的成本也較低。三是該支護技術所需要的相關構件較為簡單，施工人員對其進行攜帶時比較方便，并且對這些構件進行組裝時也比較容易，不需要繁瑣的工序，而這就極大地縮減了工作內容，減少了施工人員的工作負擔。四是使用該支護技術，巷道幾乎不需要進行后期的維護，這樣就能夠有效地降低巷道的維護量，從而降低巷道維護成本，提高企業的經濟效益。

3.2 錨桿支護

采用錨桿支護技術，在掘進時必須要沿著頂板進行，一般情況下施工方式會采取光面爆破。運用該支護技術時，要盡可能地降低煤體的震動，同時還要盡可能地減少對頂板所造成的破壞，要盡可能地提高巷道頂板兩幫的平整程度。利用這一技術對巷道進行掘進時，要格外關注以下幾個方面。一是在對巷道進行掘進時，要對掘進斷面的寬度實時進行觀察，要盡可能地避免巷道變形，在對巷道進行布置時，要對煤柱的寬度進行格外關注，要對巷道壓力進行分散，不能讓壓力過度集中。二是每一個巷道都是獨一無二的，進行支護施工時，要根據巷道的特征，對各種參數進行相應的調整與優化，同時，還要根據巷道的特征來選擇合適的支護形式。

4 支護技術在復雜地質條件下的應用要點

4.1 對機械設備的參數進行合理的設置

普挖機與綜挖機是煤礦巷道掘進工作中所常用到的兩種機械設備，在進行掘進工作時要對這兩種機械設備格外關注。要嚴格把控機械設備的應用與操作，在對機器設備進行操作時，要嚴格按照相關規定進行，操作人員必須規范操作，這樣才能夠發揮出這些機械設備的真正作用。在使用這些機械設備前，要對煤礦的地質條件進行充分地考察，要充分掌握復雜地質的基本情況，這樣才可能知道機械設備可能遇到的一些威脅，同時根據這些復雜地形對相關設備進行調整，讓機械設備能夠在這些復雜地形中發揮出最大的作用，保證開展工作的順利進行（如圖1 所示）。同樣在對機械設備進行操作時，要盡可能地避免對支護產生的影響。除此之外，對普掘機與綜挖機的類型還要進行合理選擇，盡可能地降低安全隱患。

4.2 臨時支護技術

如果煤礦的地質條件較為復雜，為了有效進行巷道掘進工作，可以采取相應的臨時支護技術。臨時支護技術擁有非常強的靈活性，能夠適應各種地質條件，并且還能夠根據施工情況進行相應的調整。在進行臨時支護時，要充分考慮到支護結構的穩定性，提升巷道的安全程度，盡可能的降低安全隱患。同時，進行臨時支護時，還要充分考慮到支護的強度，這樣才能夠為煤炭的開采工作提供安全保障。

5 結語

隨著生產力的不斷發展，我國對煤炭的需求量正在逐年上漲，在這種背景下，我國的煤炭開采規模正在逐漸擴大，而這就極大地增加了煤礦礦井掘進工作面的數量，有關人員要高效做好技術創新工作。