探讨煤矿掘进支护中存在的问题及应对措施

张晨

摘 要：近些年来，我国的社会经济的发展较快，与此同时我国的煤矿开采工程也得到一定的进步，而要保证煤矿掘进的质量，需要对支护技术进行加固，基于此，本文论述了煤矿掘进支护之中的存在的问题以及相关解决措施。

关键词：煤矿掘进;支护;问题;措施

近些年来，随着城市建设的迅猛发展，城市环境的不断完善，城市地下空间的开发和利用，煤矿开挖深度越来越深，开挖环境也日趋困难，工人施工作业环境恶劣，因此，提高和搞好煤矿的掘进支护、安防工作成为国家相关部门及社会最重要课题之一。为了进一步提高国内煤矿掘进支护的水平，实现国家煤矿开采工作的可持续发展，就必须积极探索及研究煤矿掘进支护的先进技术，以科学手段提高安全防护工作。

1煤矿掘进技术的发展现状及问题形成因素

1.1坚持以人为本的煤矿发展

随着国内经济的快速发展，现代科学技术的不断提高，国家对煤炭开采行业给予高度重视，由于开采工作难度的逐渐增大目前，国内煤矿挖掘大部分都是在地下开采，只有少数开采是露天进行的。由于地下地理环境的复杂，探索地下环境的不足，导致矿难时有发生，如何在既能保证工人施工安全的前提下，又能提高开采效率、扩大开采规模、提升煤矿效益成为国家相关单位及社会最重要的课题之一。

1.2完善制度、提高设备质量、加强技术管理

在煤矿采煤过程中，由于工作面的不断向前推进，顶台的暴露面积也随之扩大，致使顶台会时有出现弯曲、下沉、断裂的可能，从而对下井作业的工作人员的人身安全形成致命的安全隐患。因此，国家相关部门及要求各作业单位，应严格按照规章制度施工作业，以免发生伤亡事故，坚决杜绝违章施工，对不顾作业人员安危的企业进行严惩。因此完善施工制度是煤矿业持续发展的必经之路，在施工作业的过程中，经常出现设备质量问题，设备材料的作假或承载要求不达标都会给施工人员的人身安全带来重大安全隐患，因此，安全生产监督管理部门应该予以高度重视，加强对设备的管理要求，提高设备的材质，采取有效手段对煤矿施工单位进行制度、技术、设备基础考核，降低施工作业中的挖掘难度，增强施工人员人身安全保障，把具体的施工方案和地下挖掘环境相结合，及时地做好支护的工作。

2煤矿掘进支护之中存在的问题

2.1煤炭巷道的改进

为了保障施工人员的人身安全，煤矿巷道的断面由传统的拱形向安全性能较高的矩形转型，提升工人挖掘效率的同时，还增强了断面的利用价值。煤炭巷道的改进还体现在由小型断面向大型断面的转型上，转型的主要目的是充分发挥较大机械的作业效率，满足较难开采煤矿区的要求。对回采巷道的数量以及巷道的埋深也有了更高的要求，首先，巷道由传统的单巷道向多巷道转型，既能满足矿井内通风的需求，又能保障施工人员的生命安全。其次，巷道的埋深要坚持“由浅入深”“由简单到复杂”的原则，最终满足对煤炭巷道的改进。

2.2煤矿支护的更替

目前，我国矿井内的掘进支护设备均具有低强度和低刚度等特点，主要有快硬水泥锚杆、管缝型的锚杆、钢丝绳砂浆锚杆以及采用端部锚固的树脂型锚杆等，这类支护设备是在传统落后开采技术上的提升。面临二十一世纪“人性化”开采的要求，这类支护技术仍然存在很多不足，为了满足现代复杂煤炭开采环境的要求，需要企业结合现代社会发展的需要，更新煤矿支护设备。

3、煤矿掘进支护之中的相关应对措施

3.1以科学手段为基准、改进安防措施

当前国内各大煤矿行业同样存在着大量使用低强度的支护设备，如快硬水泥锚杆、采用端部锚固的树脂型锚杆、管缝型锚杆、钢丝绳砂浆锚杆以及机械锚固锚杆等，这些设备固然能够满足开采进度，却不能保障施工人员的安全防护工作，不能适应现代开采在地下复杂环境下工作的需求，因此，就需要相关管理部门及煤矿企业予以重视，提高支护设备的安防需求，加强技术管理，逐渐完成新老技术的交替。对不能满足安防要求的老设备予以更新，对不能达到支护设备基本要求的予以严惩，严格按照施工制度进行煤炭开采进度。在开采前，应仔细探查该煤矿的环境条件，合理布置巷道，选择最为合理的巷道断面尺寸和断面形状架设安防支护工作。在掘进巷道时，严格按照施工制度进行作业，不得擅自修改支护参数及材料规格，谨记容易发生顶板事故的地点，加强巷道支护管理。

3.2加强工作面运输巷和回风巷的顶板控制

为确保进、回风巷巷道范围内支架完整、无脱口，支护强度达标，采取以下措施对运输巷和回风巷顶板进行管控。①结合工作面回采过程中运输巷、回风巷的压力显现情况，自切顶线开始向外25m范围内采用双排或多排叉子棚（或点柱）加强支护，25-100m范围内采用单排或双排叉子棚（或点柱）维护。确保巷道高度不得低于1.8m;使用工钢或π型钢梁配合DZ25-250/100型单体液压支柱，叉子棚梁与顶梁之间要接实褙牢，支柱打在两梁的十字交叉处，柱根下要穿好直径不小于300mm的铁鞋，确保支柱初撑力≥90kN。②运输巷、回风巷超前100m范围以外巷道，工钢支架变形，巷道压力大的地点，应采用点柱或打设叉子棚的方法加强支护，点柱使用DZ25-250/100型单体液压支柱支设于工钢梁下距梁头300-500mm处。叉子棚使用DZ25-250/100型单体液压支柱配合π型鋼梁或2.8m工钢梁沿走向支护，支设于工钢梁下距梁头300-500mm处，支柱分别打在叉子棚梁与工钢梁的十字交叉处，并且单体柱的柱头上要褙上木片。支柱初撑力≥90kN，支柱全部挂线编号管理，保证支柱的直度。每根支柱保证有防倒链，挂在柱头的斜上方顶网上。依靠技术管理为依托，根据工作面现场的变化，及时采取有针对性技术措施，为现场生产打下科学理论指导基础，同时施工单位制度方面要机动灵活的完善施工单位管理制度，确保在变化中搞管理，在变化中完善管理，采取有效地宏观管控措施，确保工作面正常回采。

3.3混凝土永久支护应用

在巷道的服务年限内，煤矿永久支护是为维护巷道围岩的稳定所进行的支护。一般包括锚网喷支护、料石碹支护、混凝土支护等。布置喷射混凝土施工设备时，应选取科学的施工距离，且必须把施工安全、高效操作作为前提条件。锚杆喷射混凝土支护施工应按照锚杆的型号进行科学的组织。在掘进后，首先要安装临时性锚杆，其次是喷薄层混凝土，再开始进行复喷，达到设计规定的合理的喷层厚度，在顶板情况良好的情况下，先喷一薄层混凝土，然后安装锚杆，再开始复喷，最终要达到设计规定的合理的喷层厚度。在锚网喷射混凝土施工中，对于破碎软岩断层带，需要先增加金属网一层或两层，以增大强度，起到钢筋混凝土该起的作用，钢筋网铺设在使用前应清除污锈。在使用钢筋网喷射混凝土时，需要先埋设好喷厚的标钉，其目的是控制喷层厚度。在喷射时，适当缩小喷头与受喷面间的距离，合理调节喷射角度，以保证钢筋和围岩表面混凝土的结实、紧密，确保施工平整、安全。

4结语

综上所述，我国当前的煤矿产业正在稳定且有序的发展，但相关的技术手段已远远无法满足实际需求。因此，在实际的工作过程中，相关人员应当积极钻研新技术，发掘出有效的新方法，改进并完善现在所使用技术中的问题，提高煤矿开采水平，推动煤矿企业的可持续发展。

参考文献：

[1]苏东怀.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J].科技风，2014，01：70.

[2]周博.煤矿掘进支护问题及应对方法分析[J].企业技术开发，2014，11：176+178.