巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝優(yōu)化

＊葉 峰

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)同家梁礦普掘二隊(duì) 山西 037025）

巖巷掘進(jìn)作業(yè)工作中想要進(jìn)一步提升臨時(shí)支護(hù)的整體質(zhì)量就必須從工藝要求和工藝流程兩方面來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)前在相關(guān)工作中應(yīng)用較多的包括新型單體液壓支柱以及π型梁等，采用新型支護(hù)工藝技術(shù)，能夠有效降低支護(hù)作業(yè)的繁瑣性，簡(jiǎn)化作業(yè)流程的同時(shí)強(qiáng)化整體支護(hù)質(zhì)量。為了全面強(qiáng)化頂板管理以及提升掘進(jìn)作業(yè)的速率，必須有效保障臨時(shí)支護(hù)作業(yè)的建設(shè)效率，傳統(tǒng)臨時(shí)支護(hù)技術(shù)不僅工序繁瑣，而且整體支護(hù)效果不佳，對(duì)頂板管理起不到好的保障作用，而使用新型臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上，同時(shí)優(yōu)化工藝流程則能夠更好的提升巖巷掘進(jìn)作業(yè)整體質(zhì)量。本文將針對(duì)巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝優(yōu)化相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)流程優(yōu)化

(1)方法優(yōu)化

為進(jìn)一步改善傳統(tǒng)掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝的缺陷，當(dāng)前普遍采用單體液壓支柱結(jié)合π型梁聯(lián)合支護(hù)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)過(guò)程中的快速臨時(shí)支護(hù)。單體液壓支柱，選擇輕型單體液壓支柱，此類液壓支柱具有耐腐蝕、易操作、重量輕的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在使用過(guò)程中能夠快速展開，且支護(hù)穩(wěn)定性相對(duì)較好。另外π型梁，則選擇單邊π型梁，梁體通過(guò)液壓支柱以及相應(yīng)的平行吊環(huán)來(lái)進(jìn)行固定。在使用過(guò)程中需注意巷道斷面與支護(hù)措施的數(shù)量匹配。實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)精確測(cè)量巷道寬度，同時(shí)確定π型梁液壓支柱以及梁體吊環(huán)的個(gè)數(shù)[1]。一般來(lái)講當(dāng)巷道寬度不足兩米時(shí)，液壓支柱π型梁以及π型梁吊環(huán)均使用一套。而當(dāng)其寬度在2～3m時(shí)，則使用兩套，依次向上遞增巷道寬度區(qū)間范圍，每增加一米則臨時(shí)支護(hù)支柱增加一套，以此來(lái)保障掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)的安全性[2]。單體液壓支柱以及π型梁是當(dāng)前巖巷掘進(jìn)支護(hù)的主要構(gòu)成部分，其示例圖如圖1，圖2。

圖1 單體液壓支柱示例圖

圖2 π型梁示例圖

(2)流程優(yōu)化

進(jìn)行掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)的過(guò)程中，不僅要注意應(yīng)用新型支護(hù)工藝，同時(shí)還要注意相應(yīng)的作業(yè)流程，保障工業(yè)流程的順序以及實(shí)施質(zhì)量才能更為有效的提升整體安全性能。在工業(yè)流程優(yōu)化方面要注意先對(duì)頂板活動(dòng)矸石進(jìn)行處理，保障干濕穩(wěn)固性之后，安裝前探梁，同時(shí)使用吊環(huán)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步加強(qiáng)，然后使用錨網(wǎng)對(duì)巷道巖面進(jìn)行進(jìn)一步的保護(hù)，之后進(jìn)行穿探梁的安裝工作，保障穿梁的穩(wěn)固性后，將臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)與永久支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行連接，最大限度保障應(yīng)力穩(wěn)固性，之后檢查探梁吊環(huán)，先對(duì)其進(jìn)行預(yù)緊處理，保障其能夠承受較大拉力，在此之后安裝單體液壓支柱同時(shí)進(jìn)行防倒繩的處理。完成一系列相應(yīng)的支護(hù)流程后，對(duì)每一步驟進(jìn)行檢查。保證各步驟實(shí)施到位[3]。

2.優(yōu)化臨時(shí)支護(hù)工藝要求

(1)爆破臨時(shí)支護(hù)優(yōu)化

在掘進(jìn)過(guò)程中爆破實(shí)施后要立即進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)作業(yè)。由于爆破的過(guò)程中，對(duì)巖層整體力學(xué)結(jié)構(gòu)造成了較大影響，如果在爆破后不能及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)作業(yè)，則煤層頂板壓力不斷增加，在這種情況下煤層頂板坍落風(fēng)險(xiǎn)不斷升高。因此必須及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，絕不可長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行空頂作業(yè)。爆破后應(yīng)根據(jù)巖層破壞情況針對(duì)性的采取支護(hù)措施，只有在臨時(shí)支護(hù)措施或永久支護(hù)措施完善實(shí)施后，工作人員方可進(jìn)入作業(yè)，不允許爆破后工人在空頂狀態(tài)下直接進(jìn)入。

(2)頂板管理優(yōu)化

在作業(yè)過(guò)程中要重點(diǎn)關(guān)注頂板受力情況，如在施工作業(yè)過(guò)程中頂板出現(xiàn)異響或出現(xiàn)明顯的頂板松動(dòng)問(wèn)題必須引起高度重視，有時(shí)隨著作業(yè)的進(jìn)行，會(huì)出現(xiàn)一定程度的頂板離層現(xiàn)象，不論是異響還是頂板，壓力增加、頂板離層這些都對(duì)下方施工作業(yè)造成嚴(yán)重的安全威脅，必須馬上停止作業(yè)，管理人員應(yīng)有序組織施工人員暫時(shí)撤離，分析頂板當(dāng)前存在的問(wèn)題，進(jìn)行頂板穩(wěn)固和頂板支護(hù)，需要注意的是，當(dāng)頂板已經(jīng)出現(xiàn)力學(xué)不穩(wěn)定情況后，不可再派工作人員進(jìn)入從內(nèi)查看情況，應(yīng)結(jié)合當(dāng)前已知信息進(jìn)行外部穩(wěn)固，采取由外及內(nèi)的支護(hù)措施，當(dāng)進(jìn)一步確定頂板穩(wěn)定性后，方可再次進(jìn)入作業(yè)。需要注意的是如果在支護(hù)過(guò)程中單一支護(hù)形式無(wú)法滿足頂板支護(hù)要求，可采取聯(lián)合支護(hù)的方式進(jìn)一步提升頂板穩(wěn)固性。

(3)液壓支架補(bǔ)液

在使用新型臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的過(guò)程中，輕型單體液壓支柱是整個(gè)支護(hù)作業(yè)的核心設(shè)備，該設(shè)備雖然具有輕便，操作簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)勢(shì)，但由于其本身屬于液壓支護(hù)設(shè)備，因此可能存在使用過(guò)程中漏液的問(wèn)題，一旦液壓支護(hù)設(shè)備發(fā)生漏液，其液壓力作用將顯著降低，屆時(shí)將不能承受標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的應(yīng)力作用。因此在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中，一定要注意全程查看單體液壓支柱是否存在漏液?jiǎn)栴}。一旦發(fā)現(xiàn)其有漏液現(xiàn)象立即進(jìn)行補(bǔ)液，保障其整體液壓力作用穩(wěn)定。同時(shí)要注意單體壓支柱是否穩(wěn)定，如發(fā)現(xiàn)其存在松動(dòng)的問(wèn)題，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。在支柱工作過(guò)程中，要注意安排專門的工作人員進(jìn)行循環(huán)補(bǔ)液，注液壓力范圍是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)，關(guān)注其重點(diǎn)結(jié)構(gòu)部件的使用情況，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的部件進(jìn)行更換[4]。

(4)高壓軟管管理

高壓注液軟管在使用過(guò)程中需要優(yōu)化的事項(xiàng)也相對(duì)較多，諸如在進(jìn)行注液操作的過(guò)程中必須注意保障接頭連接牢靠，在實(shí)際進(jìn)行注液操作前一定要注意仔細(xì)檢查是否存在滲漏或者損壞的情況，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。尤其要注意高壓軟管的接頭以及插銷，不僅要保持連接的穩(wěn)固而且應(yīng)該使用快速型設(shè)備，保障實(shí)際作業(yè)過(guò)程中能夠快速應(yīng)用。同時(shí)在進(jìn)行注液作業(yè)的過(guò)程中操作高壓軟管要注意避免誤傷，必須等待接頭完全對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)方向且連接妥善后方可開啟注液開關(guān)，要絕對(duì)避免直接將接頭對(duì)人的危險(xiǎn)行為。在進(jìn)行高壓注液軟管檢查的過(guò)程中應(yīng)注意避免開啟注液開關(guān)避免傷人。

(5)π型梁、液壓支柱優(yōu)化

新型掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)作業(yè)應(yīng)用π型梁以及輕型單體液壓支柱，而在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中一定要注意不論是支柱、π型梁還是吊環(huán)都要注意匹配性，應(yīng)做到三者的協(xié)同一致，在支護(hù)過(guò)程中注意一一對(duì)應(yīng)。由于π型梁在應(yīng)用過(guò)程中承受的應(yīng)力相對(duì)較大，因此其長(zhǎng)度、控頂距必須做到精確計(jì)算，結(jié)合巖巷具體情況計(jì)算出可應(yīng)用的單邊梁長(zhǎng)度以及控頂距的最大、最小值。這樣才能夠保障π型梁能夠最大限度承受作業(yè)過(guò)程中的應(yīng)力作用。關(guān)于液壓支柱，由于在設(shè)置過(guò)程中需要開鑿柱窩，而該作業(yè)流程一定要在相應(yīng)的基礎(chǔ)支護(hù)作業(yè)完成后方可進(jìn)行，決不允許空頂作業(yè)。注意每個(gè)柱窩對(duì)應(yīng)一個(gè)輕型單體液壓柱，并且每個(gè)輕型單體液壓柱都要對(duì)應(yīng)一個(gè)吊環(huán)，確保其能夠在承力狀態(tài)下保持穩(wěn)定[5]。

3.新臨時(shí)支護(hù)工藝優(yōu)勢(shì)

相較于傳統(tǒng)掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)方式，新型臨時(shí)支護(hù)方式能夠最大限度降低作業(yè)時(shí)間，以最快效率完成臨時(shí)支護(hù)工作。除了效率外，整個(gè)支護(hù)工作作業(yè)難度大幅降低，設(shè)備重量明顯降低，當(dāng)前使用的輕型單體液壓支柱為非金屬材質(zhì)，重量降低的情況下其強(qiáng)度卻非常高。而且新型支護(hù)技術(shù)改被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，整體承力結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，能夠最大限度降低頂板安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)支柱、梁、吊環(huán)的結(jié)合，有效防止了傳統(tǒng)單體梁在大幅度受力情況下因接觸面積不足而導(dǎo)致的單點(diǎn)壓力過(guò)高風(fēng)險(xiǎn)，將作用力分散承擔(dān)，大大提升了臨時(shí)支護(hù)的整體安全性能。相較于傳統(tǒng)的平面頂，使用新型臨時(shí)支護(hù)技術(shù)能夠采取更具靈活性的球面頂，其對(duì)于各種不同巷道的適應(yīng)性大大增強(qiáng)。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)優(yōu)化進(jìn)行了詳細(xì)分析，從技術(shù)優(yōu)化到流程優(yōu)化進(jìn)行了全面研究，提出了當(dāng)前作業(yè)過(guò)程中應(yīng)該注意的一系列事項(xiàng)同時(shí)也針對(duì)新型臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了闡述。