煤矿井下巷道掘进顶板支护探究

宁东晓

摘 要：煤矿井下巷道顶板支护技术是井下开拓、掘进等工作顺利进行的有力保证，对煤矿的安全生产具有重要意义，因此对该项技术进行探究是非常必要的。

关键词：煤矿；巷道掘进；支护

一、常用的煤矿井下巷道掘进顶板支护技术

（一）锚杆支护。锚杆支护在国内应用的比较广泛。锚杆支护在改善煤矿巷道的布置方式，提高煤矿煤炭产量及效益等方面有较好的实践效果。重视该支护技术的应用研究是非常有意义的。锚杆支护的主要支护构件有：锚杆杆体、锚杆托板、锚固剂、钢带以及网等。锚杆是支护的主要构件，在巷道支护方面起着主要抗剪与抗拉的作用。托板实现了将巷道的表面受力扩散到煤岩体中，从而实现有效预防围岩节理裂隙张开、结构面滑动或者围岩离层的问题。因此，锚杆支护能有效抑制围岩变形。支护网在应用中也发挥着重要作用，网紧贴于巷道表面，有效防止围岩中的破碎岩块跨落。

（二）矿用支护型钢。以钢材为主要的支护工具逐渐在国内现代煤矿中应用。根据钢材的形状可以分为工字钢与U型钢两种。支护型钢大多应用在椭圆形、半圆形或圆形的巷道断中。主要利用工字钢和U型钢良好的韧性、且抗剪、抗压与抗拉实现对巷道的有效支护。支护钢钢材的质量对支护水平影响较大。支护型钢实现了横向的荷载以及竖向的推动力的承担。矿用支护型钢的应用大大提高了煤矿巷道的安全性，对于一些复杂地形的巷道应该支护型钢是比较明智的选择。矿用支护型钢的性能水平提高是该技术广泛应用需要攻克的难点。

（三）可缩性支架支护。可缩性支架的应用相对还比较有

限。该支架主要是建立在对金属支架的负荷承载能力研究基础上创新的支护技术。金属支架的性能主要受极限承载能力和实际承载能力两方面的影响。极限承载能力是金属支架承受的最大负荷承载能力，通常以支架是否发生塑性变形作为判断依据。实际承载能力是可缩性支架呈现出的实际负荷承载能力。可缩性支架支护重分将金属支架最大负荷承载能力的应用发挥到极致。可缩性支架的应用成本相对比较高，对应用的巷道环境也有一定的要求。通常煤矿巷道支架应用在实际承载能力与极限承载能力相差不大的巷道，因此在这种环境下可缩性支架的状态最好。

二、煤矿井下巷道掘进顶板支护技术在应用中需要注意

的问题

（一）重视施工前期的技术准备工作。巷道掘进是煤层开采前期重要的准备工作，对保障整个煤层开采工作顺利开展有重要意义。首先，对矿井的实际情况做充分的了解。基于施工前勘探的数据对巷道的支护做科学设计，对巷道支护的形式、材料及规格进行科学合理的选择。其次，重视对对掘进的施工设计的审查工作。防止在巷道支护设计方面敷衍应付，重视相关的审查工作能效避免安全问题的出现。坚决杜绝不符合要求的巷道支护设计。再次，重视施工过程中对作业规程的审查核实。最后，建立煤矿巷道掘进技术档案。通过建立相关的档案，可以帮助煤矿管理人员及时了解煤矿巷道的建设情况，对煤矿开采过程中可能出现的事故也可以有挡可寻，找到造成事故的原因。在巷道掘进顶板支护施工前期，重视职工安全意识的培养教育也是非常必要的。帮助职工建立安全生产管理意识，在巷道掘进过程中时刻以安全生产为第一工作要素。对施工过程中出现或暴露出的安全隐患及时上报。在煤矿巷道掘进过程中，广大职工的监督对保障煤炭安全生产有重要意义。定期开展巷道掘进顶板支护的巡查，对及时发现可能出现的问题有非常好的预防效果。施工前期的项目准备是非常必要的。

（二）对井下巷道掘进顶板支护遇到的问题要有清晰的认

识。首先，支护需要解决围岩的稳定性较差的问题。受外力及其他因素的影响，围岩容易发生位移或产生过大变形。地质松软的情况下更容易发生围岩移动或变形，矿区煤层大多数是土质松软。因此，重视围岩巷道变形问题的技术突破是非常必要的。其次，是围岩产生变形甚至被破坏。巷道掘进过程中，围岩岩体受水因素的影响，容易导致围岩发生变形。最后，顶板裂缝增多、围岩离层是当前出现比较多的支护面临的现状。积极开展相关问题分析研究对企业发在是非常有必要的。

（三）重視煤矿井下巷道掘进顶板支护施工工艺的选择。首先，考虑煤矿矿区地质构造因素的影响。在掘进施工中煤矿的地质构造会影响支护工艺的应用效果。在施工中要特别关注矿区的地质现状。对于地质与基础条件较好的地段，可实现快速地掘进。对一些地质结构复杂矿区，以巷道掘进施工的质量为施工的主要目标。其次，钻爆法是掘进施工施工过程中难免会用到的技术。于传统的砌碹支护以及架棚支护比较而言，当前国内煤矿巷道掘进的速度以及质量已经有了很大提升。最后，重视掘进工艺和设备的资金投入，通过引入新技术和新设备可以不断提高支护的稳定性。

结束语：煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的应用已经非常广泛，并且还在不断的发展和创新，井下特殊的地质环境要求施工人员在作业前一定要做好充分的准备工作，认真勘查地质条件，预防顶板支护过程中可能出现问题，同时还要重视工作人员综合素质的提升，在施工工艺方面也要做好科学合理的选择，只有这些工作都充分到位了，煤矿井下巷道的稳定性和安全性才能得到保证。

参考文献：

[1] 郭中平.关于软岩矿井巷道掘进顶板支护的探索[J].内蒙古煤炭经济，2012（12）.

[2] 李超.略论煤矿井下巷道掘进衔接工作的开展[J].科技风，2013（04）.