煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在的問題及措施

董光耀

（國投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232110）

煤礦掘進(jìn)支護(hù)中存在的問題及措施

董光耀

（國投新集能源股份有限公司，安徽 淮南 232110）

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，煤礦開采深度不斷地加深，伴隨深入挖掘，煤礦開采在復(fù)雜地質(zhì)條件下需要克服各種各樣的地形問題，煤礦安全就成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)項(xiàng)目，而在煤礦作業(yè)環(huán)境中，巷道掘進(jìn)是事故高發(fā)作業(yè)工序，因此，煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在煤礦開采中起到關(guān)鍵作用，煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的穩(wěn)定性和安全性在現(xiàn)代煤礦發(fā)展中有不可忽視的作用，但是目前我國煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)存在較多問題，本文主要從煤礦實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合本礦區(qū)巷道支護(hù)中存在的問題進(jìn)行分析，對(duì)煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的解決方案提出簡單分析。

復(fù)雜地質(zhì)；煤礦掘進(jìn)；支護(hù)技術(shù)；措施

0 引言

煤炭資源仍然是我國主要的能源材料，煤炭開采工作多數(shù)在地下進(jìn)行，隨著前部煤炭資源的日漸枯竭，深部開采已經(jīng)迫在眉睫，深入煤礦地下，首先需要大量的巷道，由于地下施工地質(zhì)條件差等問題，使得巷道在挖掘時(shí)會(huì)出現(xiàn)崩塌等危害，嚴(yán)重危害人員安全，為保障人員安全和生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行，巷道支護(hù)成為掘進(jìn)支護(hù)中不可或缺的一部分，巷道可以有效防止圍巖變形，本文主要是介紹巷道支護(hù)存在的問題和解決辦法。

1 煤礦巷道支護(hù)的復(fù)雜地形分析和難點(diǎn)

以某煤礦掘進(jìn)地區(qū)的地質(zhì)條件為例。在有悠久歷史的老礦區(qū)，往往會(huì)出現(xiàn)斷層多和地質(zhì)條件不穩(wěn)定的情況，對(duì)安全生產(chǎn)和作業(yè)存在嚴(yán)重的威脅，在不斷推進(jìn)的開采中，頂板巖石的變化較為明顯，且頂板的煤層松軟，容易出現(xiàn)破碎情況，導(dǎo)致巷道掘進(jìn)中難以成形，前掘后修就成為巷道掘進(jìn)開采中常常遇到的問題，我國長期采用傳統(tǒng)掘進(jìn)技術(shù)，無法與世界先進(jìn)的掘進(jìn)技術(shù)結(jié)合，增大了管理和技術(shù)上的難度，加上礦區(qū)設(shè)備破巖能力差，碰到硬度系數(shù)5以上的巖石往往會(huì)破壞設(shè)備，因此，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)的巷道支護(hù)成為保障生產(chǎn)作業(yè)正常安全順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

2 煤礦巷道支護(hù)存在的問題

2.1 巷道支護(hù)方式的更替

傳統(tǒng)支護(hù)設(shè)備需要進(jìn)行人工安裝，巷道開挖初期的圍巖處于零支護(hù)的狀態(tài)，不僅增加了施工作業(yè)人員的危險(xiǎn)，也形成了前掘后修的場面；加上傳統(tǒng)的巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)設(shè)備如硬水泥錨桿、鋼絲錨桿等支護(hù)設(shè)備在強(qiáng)度和剛度等特性上無法滿足深部巷道掘進(jìn)的施工，巷道布置與斷面形式的轉(zhuǎn)變也應(yīng)該根據(jù)巷道支護(hù)形式進(jìn)行調(diào)整，具有復(fù)雜多變地質(zhì)條件的深部開采，巷道支護(hù)方式也應(yīng)該隨之改進(jìn)，根據(jù)企業(yè)采取人性化開采的要求，巷道支護(hù)技術(shù)存在的不足，巷道支護(hù)方式的更替存在一定的難度。

2.2 不斷增加的開采難度

開采速度的不斷增加，國內(nèi)大部分企業(yè)開始進(jìn)入深部開采，復(fù)雜多變的地形和高低壓力作用下的巷道圍巖增加了開采的難度，圍巖在斷層或高應(yīng)力影響下容易發(fā)生突變，這就對(duì)巷道的承載能力有更高的要求，傳統(tǒng)的支護(hù)承載能力較低，難以達(dá)到巷道支護(hù)的強(qiáng)度要求；巷道斷面由小斷面向大斷面轉(zhuǎn)型，不僅可以充分發(fā)揮大型機(jī)械的效率，而且滿足煤礦開采難的要求。

2.3 巷道銜接和臨時(shí)支護(hù)技術(shù)

煤礦掘進(jìn)技術(shù)需要綜掘機(jī)的液壓系統(tǒng)，要求液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定和閉鎖裝飾，在臨時(shí)采取的支護(hù)方式中常常采用綜掘機(jī)液壓鎖臨時(shí)進(jìn)行支護(hù)，并利用創(chuàng)新的自行開門施工工藝技術(shù)，減輕工作阻力；臨時(shí)支護(hù)中的綜掘機(jī)配套系統(tǒng)和施工管理存在一定的不足，運(yùn)用科學(xué)合理的先進(jìn)施工技術(shù)，提高組織管理水平，達(dá)到高效率作業(yè)目的。

現(xiàn)在煤礦開采采用多巷道布置，多巷道布置會(huì)出現(xiàn)巷道掘進(jìn)的銜接問題，為達(dá)到快速有效銜接，需要對(duì)礦井整體狀況做合理周全的設(shè)計(jì)，例如巷道挖掘后相關(guān)設(shè)備的是否到位，工作面能否按時(shí)進(jìn)入生產(chǎn)階段，不良的設(shè)計(jì)和安排，會(huì)影響礦井整體效益。

3 煤礦巷道支護(hù)的應(yīng)對(duì)措施

礦井掘進(jìn)支護(hù)的現(xiàn)狀使得煤礦巷道改進(jìn)、煤礦支護(hù)方式和機(jī)械化程度等問題成為煤礦發(fā)展急需要解決的問題，根據(jù)我國礦井開采和建設(shè)的實(shí)際情況，提出安全性更高和高強(qiáng)力的掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，促進(jìn)煤礦井下作業(yè)的順利進(jìn)行。

（1）傳統(tǒng)的支護(hù)方式無法滿足現(xiàn)代深度挖掘的需要，煤礦支護(hù)技術(shù)需要與時(shí)俱進(jìn)、根據(jù)實(shí)際需求引進(jìn)先進(jìn)支護(hù)技術(shù)和設(shè)備，傳統(tǒng)的支護(hù)系統(tǒng)不僅支護(hù)效率低下，還存在很大的安全隱患，因此需要提高管理技術(shù)水平，建立系統(tǒng)的管理技術(shù)，從基礎(chǔ)上保證施工安全。

（2）巷道掘進(jìn)支護(hù)注重臨時(shí)支護(hù)的效果，臨時(shí)支護(hù)應(yīng)用吊環(huán)式前探梁對(duì)支護(hù)體進(jìn)行加固，確保支護(hù)體能正常的控制圍巖，巷道采用的吊環(huán)式前探梁采用三根吊掛式前探支架，分別沿著巷道中線和兩側(cè)布設(shè)，兩側(cè)和中間的前探梁保持1m左右的距離，為保證穩(wěn)定性，應(yīng)采用吊環(huán)加固，既保證整個(gè)巷道頂板在控制范圍內(nèi)，也能通過吊環(huán)進(jìn)行固定；前探梁支架時(shí)應(yīng)在掘進(jìn)頭后方0.35以內(nèi)，確保對(duì)巷道圍巖及時(shí)進(jìn)行控制，保障人員安全。

（3）錨桿支護(hù)和單體液壓支護(hù)方式。單體液壓支護(hù)也是巷道支護(hù)方式的一種，采用單液壓支護(hù)可以與金屬用來鉸接頂梁，柱子應(yīng)該在頂梁的中心位置，當(dāng)井下進(jìn)行放炮作業(yè)時(shí)，人員應(yīng)第一時(shí)間掛上頂梁，鋪好鋼筋網(wǎng)，并在完成要求后保證金屬鉸接與單體液壓順著巷道形成三排的形狀，并按照一梁一柱的原則進(jìn)行支護(hù)，并在頂梁的縫隙之間穿插小木棍，防止漏頂導(dǎo)致的施工困難。

錨桿支護(hù)是普遍存在在巷道支護(hù)中的支護(hù)形式，該技術(shù)靈活性強(qiáng)，可以適應(yīng)復(fù)雜多變的巷道，當(dāng)巷道原有的應(yīng)力平衡受到破壞，圍巖部分區(qū)域會(huì)出現(xiàn)集中頂板滑動(dòng)的狀態(tài)，此時(shí)錨桿支護(hù)能有效的對(duì)圍巖進(jìn)行施壓，將頂板懸吊在深部穩(wěn)定的圍巖上，達(dá)到巷道支護(hù)的目的。在錨桿支護(hù)基礎(chǔ)上對(duì)圍巖進(jìn)行注漿加固能取得更好的支護(hù)效果，所注入的水泥漿液能改善錨桿支護(hù)的受力情況，提高錨桿的支護(hù)效果，減少變形影響，為后期支護(hù)施工打下基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

綜上所述，面對(duì)日益增加的煤礦開采需求，傳統(tǒng)礦井掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)難以滿足全新掘進(jìn)技術(shù)，需要采用先進(jìn)支護(hù)技術(shù)和設(shè)備，臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)的相互結(jié)合，相互彌補(bǔ)不同支護(hù)技術(shù)的不足，以錨桿支護(hù)為主要支護(hù)手段，加固圍巖的承受能力，為深部巷道的開采打下基礎(chǔ)，保證人員安全和生產(chǎn)的順利穩(wěn)定進(jìn)行。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.027