探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施

高喜龙 赵强

摘要：近些年来我国社会经济发展速度迅猛，对能源的需求大幅度提高，在这样的时代背景之下，煤矿企业的发展前景空前广阔。我国国土资源辽阔，煤炭资源的储量十分丰富，这就推动着我国煤矿开采领域的迅猛发展，各种新型技术层出不穷，虽然我国已经拥有了较为完善的煤矿开采技术体系，但是 仍然存在着些许问题，尤其是随着开采的环境日益恶劣，开采的工作效率和开采过程中的安全问题备受社会各界的广泛关注，本文主要针对煤矿掘进支护 技术展开分析，提出掘进之后面临的弊端，并且提出相关的优化措施，希望能够为我国煤炭掘进支护技术应用体系的发展贡献一份力量。

关键词：煤矿掘进支护;问题与优化措施;煤炭领域发展

一、煤矿掘进支护背景分析

就我国目前的煤矿掘进支护技术应用现状进行分析，不难发现，仍然 是以传统的应用体系为主，普遍的施工方法就是锚喷或者使用锚杆进行决 定的支护。另外进行打孔支护方法也是传统的施工技术之一，主要是依助 于人工和气动式钻孔机完成相应的施工工作，这种施工方法虽然做出了许 多突出的贡献，但是就其生产效率来看，有着一定的落后性，而且在进行 煤矿掘进的过程中，由于锚杆会对山体造成一定的破坏，使山体原有的结 构稳定性大幅度下降，一旦出现地球运动，山体必然会出现坍塌沉降现象，进而使得煤矿的周围岩层发生位移，很容易出现安全隐患。所以设置临时 防护措施至关重要，可以设置临时防护措施体系，然后再加之一个永久性 的支护设备，这样就能够保证整个地下矿井的安全性和稳定性。在设置临 时的支护体系的时候，要限制地下矿井的形变数量和位移量减小断层断裂 问题实现，有效控制其次临时支护措施，还要防止顶板掉落碎石造成安全 问题，保障施工作业人員的生命安全。可以说现阶段的煤矿掘进技术都忽 略了临时支护措施的重要性，也没有综合性对煤矿矿井的形变进行分析和 考量，整个矿井的结构稳定性设计不过关，缺少临时防护的方案。这也与 大部分管理人员认为临时防护措施不重要，没有认识到其重要意义有着直 接的关系，大部分的临时防护措施都是面子工程，为了应付领导检查和政 府检查，根本无法在发生问题时起到起重要作用，这也是诱发诸多矿井事 故的诱因。

二、煤矿掘进支护面临的问题

2.1 煤矿巷道处理

近些年来我国社会经济发展速度迅猛，推动着各行各业的优化与改革，社会各界对能源的需求与日俱增，就要求煤矿开采企业的生产效率不断提 高。只有煤矿开采技术进行优化推动着开采效率的稳步提升，才能够满足 社会各界发展的需求，工作人员在进行技术优化的过程中，必须着重对煤 矿的巷道进行主要的优化。现阶段所采用的煤矿巷道处理方法，仍然是以 传统的截面方法为主，需要应用新型巷道，矩形截面进行代替，这样才能够 进一步的提高开采的效率，同时还能够为后续巷道支护以及岩石层管控打下 坚实的基础。矩形截面能够提供更加开放的工作面，能够满足大型机械的施 工作业面需求，但是巷道截面仍需要进一步的处理和优化，例如整个巷道截 面需要保证较为良好的通风性，通风系统的优化仍然存在一定的问题。可以 利用大型的送风设备，保证地下巷道的通风性和良好的工作环境，不会因为 粉尘或者是开采过程中伴生的其他气体对工作人员的生命健康造成影响，另 一方面可以采用大型的运输设备和辅助设备进行输送，这样能够保证开采出 来的煤矿第一时间的运输出去。最后进行巷道截面的支护，工作效率也更加 的高效，保证支护体系的工作质量，避免后续出现坍塌问题。

2.2 机械化水平不足

虽然近些年来，我国煤炭领域取得了许多举世瞩目的成就，但是其煤 矿开采掘进的技术机械化水平，据西方国家来说仍有一定的差距，现阶段 正处于机械设备利用率较低的现状，仍然采用传统的挖掘技术，进行以炮 采工艺为主。而煤炭巷道的开采单单是利用悬臂式机械手臂进行操作，以 人工为主要的生产力量，人工挂网。这就导致施工的效率迟迟无法提高，而在临时支护的过程中，工作人员需要在空顶的位置开始施工，携带大量 的设备，而且整个安装过程都是由施工人员进行高空作业，这样才能够完 成整个临时支护施工工序。机械化水平不足，导致在临时支设防护设施的 时候，浪费了大量的时间，导致整个工期受到了影响。但是临时支护工艺 是保障全体工作人员生命的重要力量，所以不得忽视。

三、煤矿掘进支护问题研究方案

3.1 合理应用吊环式前探梁技术

在进行煤矿开采掘进的过程中，合理的进行煤矿开采方案的设计以及 临时支护方案的设计，对于整个施工过程来说至关重要，它是保证所有工 序稳定开展的重中之重煤矿巷道可以采用吊环式前探梁的结构设计方案进 行施工。在前探梁的结构基础之上进行优化设计，首先要选择材料质量过 关的相关材料，工字钢钢材的选择必须按照国家相关规范的要求进行操作 执行，一般要求钢材的长度大于 3 米，这样才能够保证整个结构的稳定性 和内部应力需求，同时还要对前探梁的结构稳定性进行设计，采用吊环进 行稳步施工。根据前探梁的位置进行数据分析，要求前探梁和巷道的中轴 线处于同一直线之上。

3.2 合理应用锚喷混凝土技术

在进行煤矿巷道掘进的过程中，极容易出现岩石层膨胀或者是坍塌的 问题，这就需要对整个巷道的周围进行良好的支护，这样才能够有效避免 后续出现安全问题。首先需要将顶梁和隔板的距离缩短，这样才能够在发 生问题的时候有着及时的反应时间，还应该遵守一个敲邦问顶原则。主要 指的是在进行掘进的过程中，一旦发现存在活动的岩石，就需要将这些活 动的岩石及时的清理干净，然后再在其表面设置临时的防护支撑，例如搭 接钢丝网片后利用锚喷技术喷射混凝土形成一个稳固平整的平面，这样即 便是内部土层出现活动，也不会出现滑坡坍塌的现象。还可以根据周围岩 层的环境质量进行二次加固，每次混凝土喷射的厚度要保持在 3 公分到 5 公分之间，能够实现保护岩层和封闭岩层的作用。最后在施工人员安装为 相关的支护工具之后，还需要再一次锚喷混凝土。

3.3 应用单体支柱

煤矿矿井开采时，如果遇到大型的矿井，所选择吊环是前探梁的方案 至关重要。上文已经提及该梁的长度一般要大于三米，同时还需要采用单 体支柱进行配合，作为前探梁的支架而完善设计方案。需要采用外注式的 单体液压支柱，作为整个体系的支撑，每一根前探梁的下方都需要利用三 根单体液压支柱作为支撑，才能够保证整体结构的稳定性。然后还要遵循 敲邦问顶原则。检查顶部四周的岩石是否出现松动活动的现象，如果有，则需要将整个前探梁向前或者向后稍微偏移，当然偏移的幅度要在规定允 许的范围之内。

3.4 单体液压支柱与铰接顶梁配合

整个矿井巷道的支护体系还可以采用单体液压柱和铰接顶梁相配合的 工作原理进行设计，当然这些结构设计所选择的金属必须是国家规定允许 的特殊型号金属，并且在进行排布的时候相互位置要在一米左右，单体液 压柱的间距也应在一米左右。除此以外，对柱子的位置也有相关的设计要 求，需要尽可能的安装在顶梁的中心位置，还可以在周围设置一些临时支 柱，方便后续支护体系的架设，也防止因漏顶导致施工困难。

四、结束语

综上所述，我国目前的煤矿掘进支护技术仍然存在一些问题，需要进 行进一步的优化与升级，只有这样才能够在保证开采安全和稳定的前提下，提高煤矿开采的效率。

参考文献：

[1]杨涛.煤矿巷道快速掘进作业中支护方案的优化分析[J].机械管理开 发，2021（10）：21-22+26.

[2]林春水.煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策[J].矿业装备，2021 （05）：98-99.