淺談煤礦井下巷道掘進頂板支護技術

1、    淺談煤礦井下巷道掘進頂板支護技術    李衛(wèi)濤【摘要】如今我國的國民經(jīng)濟在不斷的發(fā)展，對于煤資源的需求量不斷增加，雖然我國一直在倡導清潔能源的使用，但是煤作為一項基礎性的能源，仍然具有廣泛的應用市場。在煤礦挖掘的過程當中，為了保證煤礦挖掘的安全以及煤資源開發(fā)的質量，需要對煤礦的開挖巷道技術和頂板管理等一系列的技術進行研究，為煤礦的開發(fā)提供更加安全穩(wěn)定的環(huán)境，保障煤炭開發(fā)人員的安全，實現(xiàn)安全生產(chǎn)，進一步提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。【關鍵詞】煤礦；掘進巷道；支護技術；頂板管理一、煤礦井下巷道掘進支護方式（一）預留煤柱支護方式該支護技術是傳統(tǒng)的巷道頂板支護方式

2、，應用時一般多在巷道上區(qū)段和下區(qū)段之中。其優(yōu)勢比較明顯，操作簡便，而且通過預留煤柱技術能夠很好地增強巷道的排水能力以及通風能力。同時，弊端也比較突出，成本相對較高，對煤企資金會是嚴峻的考驗。另外，一旦充當頂板支護的煤柱有損壞的情況發(fā)生，那么巷道就不安全，風險也隨之上升。（二）礦用支護型鋼方式作為鋼材四大品種之一，型鋼是一種條形鋼材，具備一定的尺寸和截面形狀。就現(xiàn)在煤礦井下巷道支護而言，對不同類型的型鋼采用比較廣泛，依據(jù)型鋼截面的形狀不同進行分類，可以分為橢圓形型鋼、半圓拱形型鋼以及圓形型鋼。即使近年來煤企對礦井環(huán)境改善十分關注和重視，但從整體研究可以得出，國內(nèi)很多的小型煤礦井下環(huán)境仍沒有得到優(yōu)

3、化，條件十分惡劣、艱苦。鑒于此，煤礦在使用礦用支護型鋼時，一定要把控好采購質量。煤礦井下環(huán)境比較復雜，對型鋼的抗壓性、抗拉性以及抗剪性都有極高的要求。二、煤礦巷道支護方式存在的問題和影響因素（一）煤礦巷道支護方式存在的問題在開采的過程當中，由于圍巖的穩(wěn)定性較差，煤礦巷道的支護難度會大大增加，如果出現(xiàn)了過大的變形或者是位移，也就可能出現(xiàn)破壞巷道的現(xiàn)象，特別是在一些巖體較為松軟的地方，如果出現(xiàn)這一類的問題，便無法發(fā)揮其其中的作用，經(jīng)過多次返修，如仍無法滿足要求，那么這一地段的開挖將會陷入瓶頸，在煤礦巷道挖掘的過程當中，圍巖的巖體遇到水之后，會產(chǎn)生很大的膨脹力，圍巖在過大的擠壓力的作用下會產(chǎn)生變形，

4、直接影響支護結構的穩(wěn)定，在掘進過程當中，受到重力因素的影響，頂板也會出現(xiàn)掉落的現(xiàn)象，加之層理結構的發(fā)育和變化，頂部的裂縫容易增多，并且易發(fā)生開裂，甚至還會產(chǎn)生圍巖離層，甚至發(fā)生冒頂事故。（二）影響因素地質構造施工技術會影響整個開采過程的穩(wěn)定與安全，在井下巷道開發(fā)的過程當中，會受到煤礦地層的發(fā)育狀況的影響，褶皺構造穩(wěn)定性較好的地方可以加快施工，但是一般的煤礦井下都屬于復雜的地質結構，掘進的速度和質量會受到很大的影響，在褶皺斷層的地質條件下，煤層的厚度也發(fā)生較大的變化，其穩(wěn)定性和支護結構容易發(fā)生垮落等一系列的問題。同時施工技術也會影響到開挖的穩(wěn)定性，一般采用錨噴支護的方式進行頂板支護，這種方法使安

5、全性和工作質量得到了提升，但是如果炮眼掌握不當，或者是藥量不夠，也會降低錨網(wǎng)噴支護的質量，在一些巷道較為密集的地區(qū)，在開挖第一條巷道時，由于地面地表的巖層受到了破壞，那么其他地方也會受到影響，頂板支護的難度將會大大增加。三、頂板控制技術措施（一）加強技術裝備，提升承載能力為了使巷道頂板提升承載能力，必須要強化巷道掘進前的施工技術準備，根據(jù)煤礦礦壓觀測資料，實際的地質構造，以及圍巖的力學性質等當?shù)氐膶嶋H具體情況，有針對性地選擇煤礦井下巷道施工現(xiàn)場的最佳支護方式，針對重點施工地帶，例如冒頂處理，掘進工作面，巷道開口等等，必須提前制定有針對性的安全技術措施方案，要求專業(yè)人員對施工設計明確支護方式，臨

6、時支護形式，以及所需要的材料數(shù)量和尺寸等，根據(jù)計算的數(shù)值和相應的資料嚴格制定并執(zhí)行掘進作業(yè)規(guī)程，要求所有的人員對其進行蹲守，嚴格遵循作業(yè)的規(guī)程，不得出現(xiàn)違規(guī)操作等一系列的行為。（二）強化支架強度支架的承載力能夠為巷道的安全開發(fā)提供更為有力的保障，在煤礦井下巷道進行初期的挖掘時，巷道極易產(chǎn)生位移或者是變形，要求選擇支護方式時，盡量選擇初具柔性后具剛性的支護結構，以緩解出現(xiàn)的位移和變形問題，有利于巷道空間的完整性以及光滑性，降低返修的次數(shù)和返修的任務量，后期的維護工作成本將大大降低。通過強化支架的強度和圍巖的光滑程度來加強雙方的協(xié)調能力，使得圍巖能夠在適當?shù)姆秶鷥?nèi)進行變形，增強了巷道支護體的支護能

7、力和支護強度，強化頂板支護的效果。（三）加強新技術和新設備的應用科學技術的不斷發(fā)展，使得開發(fā)的技術和設備不斷更新，在開采的過程當中，主要使用了懸臂式掘進機，單體勘探鉆機和其他供電設備，其生產(chǎn)能力較強，對于一般的地質條件都較為適應，在施工技術當中，可以采用液壓馬達直接驅動裝載的機器，而液壓系統(tǒng)自動設置了加油裝置，其穩(wěn)定性與可靠性大大提升，plc技術作為主要的控制技術，能夠對故障進行及時的診斷和檢測，為支護工作的展開提供了技術和設備的支持。四、結語當前形勢下做好煤礦井下巷道掘進頂板支護工作不僅是客觀需要，而且能夠很好地提升煤企的效益，具有一定的現(xiàn)實意義。同時，也能夠促進煤礦開采的效率和質量，提高了安全性。所以，作為煤企相關的技術人員，一定要夯實自己的技術能力，學習先進支護技術和經(jīng)驗，為煤礦安全開采做出貢獻。參