煤礦井下巷道掘進頂板支護探究

寧東曉

摘 要：煤礦井下巷道頂板支護技術(shù)是井下開拓、掘進等工作順利進行的有力保證，對煤礦的安全生產(chǎn)具有重要意義，因此對該項技術(shù)進行探究是非常必要的。

關鍵詞：煤礦；巷道掘進；支護

一、常用的煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)

（一）錨桿支護。錨桿支護在國內(nèi)應用的比較廣泛。錨桿支護在改善煤礦巷道的布置方式，提高煤礦煤炭產(chǎn)量及效益等方面有較好的實踐效果。重視該支護技術(shù)的應用研究是非常有意義的。錨桿支護的主要支護構(gòu)件有：錨桿桿體、錨桿托板、錨固劑、鋼帶以及網(wǎng)等。錨桿是支護的主要構(gòu)件，在巷道支護方面起著主要抗剪與抗拉的作用。托板實現(xiàn)了將巷道的表面受力擴散到煤巖體中，從而實現(xiàn)有效預防圍巖節(jié)理裂隙張開、結(jié)構(gòu)面滑動或者圍巖離層的問題。因此，錨桿支護能有效抑制圍巖變形。支護網(wǎng)在應用中也發(fā)揮著重要作用，網(wǎng)緊貼于巷道表面，有效防止圍巖中的破碎巖塊跨落。

（二）礦用支護型鋼。以鋼材為主要的支護工具逐漸在國內(nèi)現(xiàn)代煤礦中應用。根據(jù)鋼材的形狀可以分為工字鋼與U型鋼兩種。支護型鋼大多應用在橢圓形、半圓形或圓形的巷道斷中。主要利用工字鋼和U型鋼良好的韌性、且抗剪、抗壓與抗拉實現(xiàn)對巷道的有效支護。支護鋼鋼材的質(zhì)量對支護水平影響較大。支護型鋼實現(xiàn)了橫向的荷載以及豎向的推動力的承擔。礦用支護型鋼的應用大大提高了煤礦巷道的安全性，對于一些復雜地形的巷道應該支護型鋼是比較明智的選擇。礦用支護型鋼的性能水平提高是該技術(shù)廣泛應用需要攻克的難點。

（三）可縮性支架支護。可縮性支架的應用相對還比較有

限。該支架主要是建立在對金屬支架的負荷承載能力研究基礎上創(chuàng)新的支護技術(shù)。金屬支架的性能主要受極限承載能力和實際承載能力兩方面的影響。極限承載能力是金屬支架承受的最大負荷承載能力，通常以支架是否發(fā)生塑性變形作為判斷依據(jù)。實際承載能力是可縮性支架呈現(xiàn)出的實際負荷承載能力?？煽s性支架支護重分將金屬支架最大負荷承載能力的應用發(fā)揮到極致?？煽s性支架的應用成本相對比較高，對應用的巷道環(huán)境也有一定的要求。通常煤礦巷道支架應用在實際承載能力與極限承載能力相差不大的巷道，因此在這種環(huán)境下可縮性支架的狀態(tài)最好。

二、煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)在應用中需要注意

的問題

（一）重視施工前期的技術(shù)準備工作。巷道掘進是煤層開采前期重要的準備工作，對保障整個煤層開采工作順利開展有重要意義。首先，對礦井的實際情況做充分的了解?；谑┕で翱碧降臄?shù)據(jù)對巷道的支護做科學設計，對巷道支護的形式、材料及規(guī)格進行科學合理的選擇。其次，重視對對掘進的施工設計的審查工作。防止在巷道支護設計方面敷衍應付，重視相關的審查工作能效避免安全問題的出現(xiàn)。堅決杜絕不符合要求的巷道支護設計。再次，重視施工過程中對作業(yè)規(guī)程的審查核實。最后，建立煤礦巷道掘進技術(shù)檔案。通過建立相關的檔案，可以幫助煤礦管理人員及時了解煤礦巷道的建設情況，對煤礦開采過程中可能出現(xiàn)的事故也可以有擋可尋，找到造成事故的原因。在巷道掘進頂板支護施工前期，重視職工安全意識的培養(yǎng)教育也是非常必要的。幫助職工建立安全生產(chǎn)管理意識，在巷道掘進過程中時刻以安全生產(chǎn)為第一工作要素。對施工過程中出現(xiàn)或暴露出的安全隱患及時上報。在煤礦巷道掘進過程中，廣大職工的監(jiān)督對保障煤炭安全生產(chǎn)有重要意義。定期開展巷道掘進頂板支護的巡查，對及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題有非常好的預防效果。施工前期的項目準備是非常必要的。

（二）對井下巷道掘進頂板支護遇到的問題要有清晰的認

識。首先，支護需要解決圍巖的穩(wěn)定性較差的問題。受外力及其他因素的影響，圍巖容易發(fā)生位移或產(chǎn)生過大變形。地質(zhì)松軟的情況下更容易發(fā)生圍巖移動或變形，礦區(qū)煤層大多數(shù)是土質(zhì)松軟。因此，重視圍巖巷道變形問題的技術(shù)突破是非常必要的。其次，是圍巖產(chǎn)生變形甚至被破壞。巷道掘進過程中，圍巖巖體受水因素的影響，容易導致圍巖發(fā)生變形。最后，頂板裂縫增多、圍巖離層是當前出現(xiàn)比較多的支護面臨的現(xiàn)狀。積極開展相關問題分析研究對企業(yè)發(fā)在是非常有必要的。

（三）重視煤礦井下巷道掘進頂板支護施工工藝的選擇。首先，考慮煤礦礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造因素的影響。在掘進施工中煤礦的地質(zhì)構(gòu)造會影響支護工藝的應用效果。在施工中要特別關注礦區(qū)的地質(zhì)現(xiàn)狀。對于地質(zhì)與基礎條件較好的地段，可實現(xiàn)快速地掘進。對一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜礦區(qū)，以巷道掘進施工的質(zhì)量為施工的主要目標。其次，鉆爆法是掘進施工施工過程中難免會用到的技術(shù)。于傳統(tǒng)的砌碹支護以及架棚支護比較而言，當前國內(nèi)煤礦巷道掘進的速度以及質(zhì)量已經(jīng)有了很大提升。最后，重視掘進工藝和設備的資金投入，通過引入新技術(shù)和新設備可以不斷提高支護的穩(wěn)定性。

結(jié)束語：煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)的應用已經(jīng)非常廣泛，并且還在不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，井下特殊的地質(zhì)環(huán)境要求施工人員在作業(yè)前一定要做好充分的準備工作，認真勘查地質(zhì)條件，預防頂板支護過程中可能出現(xiàn)問題，同時還要重視工作人員綜合素質(zhì)的提升，在施工工藝方面也要做好科學合理的選擇，只有這些工作都充分到位了，煤礦井下巷道的穩(wěn)定性和安全性才能得到保證。

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