煤矿掘进巷道支护安全检查与预防措施

刘文豪

摘要：煤矿开采并非是简单的采煤工作，涉及到诸多环节，是一项危险性较大的专业工作。结合经济社会发展需要，我国对矿产资源开采力度不断增强，逐渐进入到深井作业阶段，难度大大增加。为了使巷道掘进能够具有安全性，除了需要为巷道提供全面的支护结构外，还要有效地对其支护进行安全检查，并采取相应的有效措施来避免安全事故的发生。本文以支护结构为目标，对煤矿领域在我国目前的巷道掘作业，所采用的检察措施和预防措施进行了分析。

关键词：煤矿掘进;巷道支护;安全检查;预防措施

1 支护技术类型和原理

由于煤矿领域的井下掘进工作中应用了各种类型的巷道支护，各种支护技术中采用了不同的支护原理，主要有以下几点表现：（1）锚杆支护技术。能够从布置方式方面对煤矿巷道进行优化和改善，从产量和效益方面，对煤炭和经济进行有效的提升。事实上，钢支护技术想要实现对支护构件作用的发挥，就需要对锚固剂以及锚杆托盘等进行借助，以此来使围岩节理能够保持完整。（2）砌碹支护技术。采用这一技术能够使围岩表面获得良好的支护支持，大多应用于较为特殊的巷道位置。这一技术需要较高质量的支护材料，对普通水泥进行了采用，以此来使抗压强度比11.8MPa更高，混凝土中需要具有直径小于20mm和小于50mm的石子粒和矿石沙，在采用料石进行砌墙时，需要错开垂直缝。（3）棚式支护技术。煤矿企业在进行井下掘进的过程中，通过对棚式支护技术的采用，能够在管棚工作室设计阶段，计算保护岩柱厚度等施工阶段，提供相应的辅助。金属是棚式支护技术最为主要的材料。

2 煤矿掘进巷道支护安全检查分析

2.1转变受力情况

掘进巷道开挖后，不可避免的会导致围岩受力情况发生变化，围岩垂直方向的约束力失去响应，开始呈现三方向受力状况。由于受力结构发生变化，转化为岩层单轴压应力，有别于以往的结构受力，围岩抗压强度大大下降，应力朝着各部分区域分散，改变受力下导致各层荷载作用变化，甚至弯曲损坏。另外，对于侧向变形问题的存在，不可避免导致岩层弯曲下沉，破坏围岩层周边结构，诱发更加严重的安全事故，威胁人员作业安全。

2.2巷道空间保护掘进

巷道过程中，选择合理有效的巷道支护技术，便于预留足够的开采空间，且减少围岩崩塌几率。巷道开挖前，岩层结构始终处于均衡状态，受力方向多样，随着巷道开挖活动逐步开展，会打破岩层受力原本的平衡状态，在外部荷载下传输到外部围岩结构，用于抵御受力，实现巷道结构有效保护。

2.3其他破坏特点

巷道掘进中，顶板可能出现分层情况，围岩强度较小区域，伴随复合顶板破坏程度不断加深，局部会出现剪切性受损，在梁端岩体上过分集中承载力，加剧片帮事故几率。另外，薄弱岩层也可能受到顶板围岩破坏不良影响，致使松动区域逐步延伸，加快顶板下沉，所产生的冲击力可能诱发严重的冒顶事故。

2.4巷道特性检查

除了需要检查煤矿掘进巷道空间状态和岩层受力情况之外，还需要针对巷道特性进行检查，对一些破坏性现象进行检测分析。具体而言，巷道的特征检查包括了对巷道顶板分层的检查、顶板围岩破坏性影响检查两种。对巷道顶板分层情况的检查，则是选择一些巷道围岩低强度位置，检查复合顶板的破坏是否产生了局部区段剪切性的岩石受损;并针对其可能造成承载应力在梁端岩体过于集中而产生片帮事故的情况进行预测。而对顶板围岩破坏性影响的检查，则是考虑到煤矿的薄弱岩层会在顶板围岩破坏的影响下，松动区域会以缓慢的速度逐渐延伸，此时在逐渐加快的顶板下沉速度影响下，造成两帮的冲击力加大。

3 支护安全预防措施

3.1科学的选用支护方式

煤矿领域在应用巷道支护技术时，要科学的对支护方式进行选择和应用。而在选择支护方式的过程中，需要根据相关要求，从地形以及环境方面对支护方式进行考虑。因此，必须要根据相关情况，对巷道以及围岩发展进行分析，以此来有针对性地对相应的支护方式进行选择。此外，在井下作业正式开始之前，所做的准备工作必须要充分。如果需要增加围岩强度，就可以对锚杆支护加以选择;如果巷道具有较高的稳定性，那么就可以对刚性支护加以选择;如果巷道缺乏良好的稳定性，那么就可以对伸缩支护加以选择。煤矿领域只有灵活的选择项到支护技术，才能够使井下作业得到最大程度的安全保障。

3.2对现场勘测工作的加强

煤矿领域在应用巷道支护技术时，需要提前在现场进行勘察，为支护技术制定一系列科学的方案。而在现场通过对勘测工作的加强，能够使潜在于巷道施工现场的隐患得到及时的发现，并从特点和状态方面做到对围岩的精准把握，对各种突发状况进行预测，进而具有针对性的对支护方案进行制定，并实现对各种安全风险的消除。

3.3加强对支护设备的更新和维护

煤矿领域在应用巷道支护技术时，需要从更新和维护方面对支护设备进行加强，特别是在进行更加深入的煤矿挖掘时，井下作业有着更高的危险性和多变性。煤矿企业和相关的国家部门只有通过对科研力度的加强，对支护技术的创新，才能够为煤矿领域提供更加先进的巷道支护技术，使煤矿企业的发展能够具有可持续性。然而由于煤矿领域的巷道技术具有较强的理论性和实践性，因此煤矿领域无法直接将大部分新型的研究成果，直接应用到实际的巷道支护技术中。此外，由于煤矿领域缺乏先进的巷道支护设备，因此也无法对研究成果进行良好的普及和应用。但要实现对这一问题的改善，负责管理煤矿领域的部门就需要对更新和维护工作，给巷道支护带来的意义引起关注，并对支护设备进行更强有力的更新和维护。

3.4 超循环作业预警系统

煤矿掘进巷道支护作业中，在安全检查基础上，也要注重现代化技术引进应用，创设超循环作业预警系统，对作业全过程实时监测，及时发现问题和解决问题。掘进机每次掘进作业中，监测掘进安全距离，超出标准第一时间发出预警信号。系统包括声光报警器、无线信号收发器、无线摄像机、后台软件服务系统等。使用无线摄像机，可以对巷道掘进作业过程实时监测，录制视频，使用专门的软件记录下掘进机行进距离，计算得到实际掘进距离。通过此种方式，可以了解掘进机具体掘进距离，超过预设安全循环距离即超循环作业。在现代化信息技术支持下，发出声音光预警信号，上传到调度中心记录和分析，指导相关人员及时改进安全问题。

4 结束语

综上所述，在煤矿掘进开采期间，由于机械設备较多，作业期间会对煤层产生扰动影响，威胁到煤层结构稳定性，严重情况下会诱发严重的安全事故，阻碍开采活动安全有序进行。对此，应选择合适的煤矿掘进巷道支护方式，预先分析潜在安全隐患，做好全过程防控工作，尽可能降低安全事故发生的几率，维护作业人员人身安全。煤矿掘进开挖期间，需要运用到类型多样的机械设备，作业期间会对煤层产生扰动影响，威胁到煤层结构稳定性，严重情况下会诱发严重的安全事故，阻碍开采活动安全有序进行。对于此，需要采矿单位提升掘进巷道支护重视程度，做好安全检查工作，选择有效的预防措施，及时消除和防控安全事故，维护掘进作业全过程安全，为企业带来更大的经济效益。

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