煤矿掘进支护问题及应对措施研究

王润斌

摘 要：煤矿开采行业属于高危行业，其井下地质条件和开采环境十分恶劣，掘进支护作业对煤矿巷道的稳定与通畅发挥着重要作业。因此，煤矿巷道掘进支护技术的研究是煤矿安全生产的重点课题。本文通过对煤矿掘进支护作业中经常发生的一些问题进行分析研究，并提出了相应的解决措施，希望可以有效降低采掘工作的危险系数。

关键词：煤矿掘进支护；地质条件；问题分析；预防措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.070

我国煤矿资源虽然总储存量较大，但是露天煤矿较少，90%以上为井下开采，所以煤矿巷道是煤矿运输的主要通道。煤矿掘进支护对巷道起着重要的支撑和保护功能。受煤矿地质条件的影响，巷道在挖掘过程中时常会引起巷道变形以及岩石膨胀等现象，破坏了巷道的原始状态，一定程度上加大了支护难度。所以，研究分析煤矿巷道掘进支护技术对于提高煤矿开采效率具有重要意义。

1 煤矿掘进支护技术常见问题分析

1.1 地质条件对支护技术的影响

随着科技的不断发展，煤矿开采力度的不断加深，现阶段，我国煤矿开采逐渐进入深井开采阶段，约一半以上矿井煤炭埋深已经超过千米。随着开采深度的不断增加其地质环境结构也变的愈发恶劣，致使煤矿掘进支护技术进入瓶颈。首先，由于煤矿开采深度的加大，煤层顶板岩性以及起拱围岩的应力都发生了显著变化；其次，伴随着地质条件构造的逐渐增多，巷道断层及大坡度巷道也越来越多；第三，煤矿掘进设备不够先进，当遇到硬度高的岩石时其破岩能力大大降低，切割速度明显下降，加大了设备的磨损程度。以上问题的发生，都制约着掘进支护工作的顺利开展，是引发工程出现问题的重要因素。

1.2 煤矿巷道断面和形状的影响

由于传统巷道的形状为拱形状，受传统巷道形状的影响，在煤炭运输过程中输送量较低，无法满足人们的对煤炭的需求量。另外传统煤矿巷道不仅使用率较低，而且对煤矿作业人员也会产生一定的危害，一些矿难的发生不仅对矿工家属带来沉痛灾难，而且对社会稳定也造成一定影响。此外，传统煤矿巷道断面较小，井下一些大型设备无法作业，继而降低了生产效率。

1.3 煤矿巷道数量较少

煤矿巷道在煤矿生产中起着运输煤炭和矿井通风的功能，由于传统的巷道数量不足，且较为单一性，不仅严重制约了煤矿巷道功能的发挥，而且对煤矿经济的持续发展及矿工的生命安全都产生了一定的威胁。因此，煤矿单位应该加大煤矿回采巷道数量的建设，同时对于巷道要进行科学合理的设计，在保证煤矿巷道数量的同时也要保证质量，以确保煤炭运输和矿井通风的安全稳定。

1.4 巷道适应性差

煤矿地质条件的好坏对煤矿巷道建设至关重要，传統煤矿巷道在设计过程中，没有考虑到巷道掘进地质条件由浅到深的复杂性，因此巷道的过渡性较差，建成的传统巷道无法与周围的作业环境相适应，这样极大降低了巷道的使用率，同时对经济也造成了损失。

2 煤矿掘进支护技术的改进措施

2.1 改进巷道支护方式

（1）依据巷道性质，将传统的岩巷掘进转为煤巷掘进，这样可以极大提高煤矿的掘进速率，节省建井周期。（2）将传统的巷道断面形状由拱形改进为矩形，这样可以有效改善传统巷道空间和掘进速度方面的缺失，提高生产效率；增大断面面积，这样不仅可以增大开采强度，而且一些大型开采设备也可以顺利开展工作。（3）改进巷道布置方式，将传统的单项布置改进为多项布置，这样有效保障了井下煤矿输送和井下通风系统的通畅。

2.2 吊环式前探梁加固

传统的支护中前探梁缺少支架支撑作用，所以稳定性相对较差，严重威胁采矿工作人员的生命安全。通过对这一技术难点进行分析研究，我们可以通过在将前探梁支架上增加三根吊环，并提高吊环强度进而可对支护工程进行校正，来增强前探梁的稳定性。此外，我们还可以结合应用若干木楔和方木来对前探梁进行加固，这样确保支护更加稳固。如图1所示，吊环式前探梁在巷道掘进支护过程中，通常会作为巷道的临时支护应用。

2.3 单体液压支柱顶梁支护在掘进支护中应用

在巷道掘进施工过程中，需要在巷道上方约1m左右处加装铰接梁。铰接梁主要由单体液压支柱支撑，并将单体液压支柱的距离控制在1.2m左右，当进行放炮作业时，需要先用水平销加固，再用单体液压支撑对铰接梁进行固定，确保巷道有足够的支撑力，以保障井下采矿人员的生命安全。

3 结束语

在煤矿生产过程中，煤矿巷道是煤炭运输和矿井通风的主要通道。现阶段，我国煤矿巷道掘进支护技术在实践过程中，还存在诸多技术难点和问题，严重制约了煤矿生产经济的持续发展。所以，在煤矿采掘过程中，一定要根据实际情况对巷道掘进技术中存在的一些问题进行研究分析，制定相应的预防措施，从而保障煤矿的安全生产。

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