煤矿掘进支护中常见的问题

刘河

摘 要：社会经济的发展需要更加稳定的能源作为驱动力，对于我国而言，煤炭资源在社会能源提供中占据着比较大的比重，因此成为支援我国国民经济建设工作的重要能源元素之一。在建设生态文明社会的背景下，能源的采集和生产行为必须要得到管理和控制，由此就要求煤矿掘进支护环节要树立生态意识，树立管理意识，继而引导实际的生产步入到更加理想的状态。

关键词：煤矿掘进;支护;问题;措施

1 煤矿掘进支护技术现状分析

在煤矿开采的阶段，掘进支护工作的落脚点是确保工人处于安全的施工环境中，提升实际的施工效率。对于此环节中技术方案进行探讨，会发现其经历了不同的阶段，一开始是以木材为主导的方案，再者是以型钢为主导的方案，再后来就是以锚杆支护为主导的方案，随着在此方面技术经验的积累，实际生产对于支护强度的大小，支护硬度的强弱提出了更加高的要求， 尤其对于一些复杂的地质条件，还需要使用更加多样化的支护方案，这样才能够驱动实际的支护效果朝着更加理想的方向发展。现阶段我国煤矿行业进入到蓬勃发展的状态，实际开采的深度在不断提升，此时传统的锚杆支护模式已经难以满足实际诉求，于是在此方面的技术研究和创新投入不断增加， 也产生了很多的技术方案，规避了传统锚杆支护技术方案的缺陷，还可以使得实际的支护工作效果得以全面提升。以锚杆支护为例，其可以使得井下巷道岩体的强度得到提升，增强其凝聚力，规避出现滑动或者开裂的情况[1]。简而言之，就是依靠三高一低的基准，确保引导掘进支护技术方案能够更加稳定，引导煤炭企业的采煤效率不断提升。随着此类型技术经验的积累，对应煤矿掘进支护技术的综合效益会得到更好的发挥。

2 煤矿掘进支护技术影响因素分析

2.1 地质条件对支护技术的影响

现阶段我国超出千米深的煤矿已经超过50%。在煤矿开采深度持续增加的情况下，井下整体生产环境也会越来越复杂、恶劣，在很大程度上增加了井下煤炭资源开采的难度。①在煤矿生产环境不断向地下深层推进的过程中，矿下煤层顶板的岩性和拱围岩的应力会发生十分显著的改变。② 在煤矿生产环境不断向地下深层推进的过程中，地质环境结构会越来越繁琐复杂，例如，会存在大量断层带、大坡度地带等。③由于部分巷道支护工艺和机械设施等还不够完善，随着煤矿开采深度的增加，所遇煤岩的坚硬程度也会越来越高，这在很大程度上提升了机械设施的工作难度，需要相关机械设施必须拥有足够的强度和性能，如果性能和强度不达标，那么作业速度便会显著降低，并且对机械设施的磨损程度会更高，更换部件和维修的可能性大幅度提升[2]。

2.2 煤炭巷道形状及断面影响

旧有开采方式通常会将井下巷道的形状设置成拱形，给煤炭资源的输送工作带来较大影响，严重降低了煤炭资源的生产效率。从实际角度来讲，煤矿巷道并不具备较高的实用率，还会严重威胁到井下生产的安全性，假如在煤矿开采实践中出现了重大安全事故，会危及到井下一线施工人员的生命安全。此外，因为过去煤矿巷道的设置，在横向断面上来看面积不会太大，致使在监控工作中部分体型较大的机械设施无法发挥实用价值，降低了煤矿的生产效率[3]。

2.3 煤矿巷道数量稀缺

在对煤炭资源进行开采期间，煤矿巷道不仅是井下煤炭资源和一些材料的输送通道，也是井下施工中不可缺少的通风途径。在生产实践中，巷道设置的量并不多，其特性又比较单一，因此在很大程度上阻碍了巷道作用的发挥。基于此，煤矿企业需要不断扩充巷道建设的面积，利用科学适用的设计模式和施工方案，为煤炭资源的顺利生产给予支持。

3 针对我国煤矿掘进支护中存在的问题所采取的措施

3.1 改进巷道支护方式

这一措施主要体现在以下几个方面：首先，需要根据巷道的具体性质来将传统岩巷掘进进方式转变为煤巷掘进方式，以此来提高煤矿的掘进效率，从而达到节省建井周期的效果;其次，还需要对传统巷道断面形状进行改变，从拱形转变为矩形，这不仅可以改善传統巷道空间以及掘进速度中存在的不足，甚至还可以进一步提高生产效率，同时还可以不断增大断面的面积，这一措施不仅可以达到增大开采强度的目的，还可以帮助一些大型开采设备在开采工作中安全、高效进行;再次，还需要进一步改进巷道的布置方式，也就是将传统的单项布置改为多项布置，确保井下煤矿运输过程中井下通风系统保持通畅性[4]。

3.2 吊环式前探梁加固

对于传统支护技术来说，很多情况都是缺乏前探梁而出现支架支撑不足的问题，因此整体稳定性较差，就会对工作人员的生命安全产生威胁。对这一问题进行分析和研究，可以通过在前探梁支架上增加三根吊环的方式来提高吊环的强度，并且还可以对整个支护工程形成校正效果，从而整体提高前探梁的稳定度。除此之外，还可以通过利用若干木楔以及方木的方式来对前探梁形成加固的效果，确保整体支护效果更加稳定[5]。

3.3 单体液压支柱顶梁支护在掘进支护过程中的应用

在具体巷道掘进施工过程中，还需要在巷道上方大约1m左右的地方增加铰接梁，主要是由单体液压支柱形成支撑，并且还会将单体液压支柱之间的距离进行相应的控制，大多集中在1.2m左右。那么，在之后进行放炮作业过程中，还需要用水平销进行加固，之后再利用单体液压进行支撑，从而对铰接梁进行固定，确保巷道整体具备较强的支撑力，也可以达到确保井下采矿工作人员生命安全的目标[1]。

3.4 强化煤矿掘进支护技术的联合使用

在具体煤矿掘进过程中，还需要进一步结合煤矿掘进工作面围岩的类型以及相应巷道所表现出的形态，来选择支护技术，并且确保整体的科学性。之后还需要在采取联合支护方式的过程中，重视周边围岩的安全性和稳定性。例如，当矩形断面进行支护过程中，就需要选择科学的锚杆支护以及锚索支护，并且还需要把锚杆插入到预先完成的围岩钻孔中，从而利用锚索对周围岩层结构形成上移的效果。在之后的工作过程中，还需要将锚索支护以及锚杆支护进行联合使用，从而确保整体掘进支护技术进行提升，避免出现其他安全隐患。大多数企业为了谋取利益都会在采矿过程中减少掘进支护措施这一方面的投入，因此就会给之后煤矿的安全生产带来一定的安全隐患，从而影响到煤矿开采的进程[2]。

3.5 实现支护材料质量的管理和控制

在煤矿掘进支护技术方案部署实施的过程中，掘进支护材料的质量， 掘进支护设备的性能，都会对实际施工的有效性造成影响，因此必须要采取措施，使得支护材料质量得到管理和控制。详细来讲述，在此过程中需要关注的节点有：积极改变之前的质量管理意识，依照实际的工程诉求， 确保使用更高质量的支护材料，关注实际支护材料质量管理体系的构建; 对于支护材料供应商的资质进行考察，了解其产品性能，在此基础上考量实际的成本;建立完善的支护材料质量检测机制，确保在收货的时候能够进行检查。

总体来讲，现阶段整个矿业的发展是比较迅速的，煤矿巷道支护工艺中潜存的问题也在慢慢显现而出。所以，应该对煤矿掘进支护工艺进行持续性优化和革新，能够更好的确保巷道的坚固度与稳固度，最终强化煤矿生产效率、生产安全和生产质量。

参考文献：

[1] 孟文彪.煤矿掘进支护问题及应对措施分析[J].内蒙古煤炭经济，2019，（24）：190+192

[2] 张延慧.煤矿掘进支护当中的问题及应对措施研究[J].内蒙古煤炭经济， 2019，（22）：39-40

[3] 孟俊兵，朱昊，李鹏.煤矿掘进支护问题及应对措施分析[J].内蒙古煤炭经济，2019，（16）：5-6

[4] 王润斌.煤矿掘进支护问题及应对措施研究[J].山东工业技术，2017，（11）：74

[5]谢计平.煤矿掘进支护问题及应对措施[J].能源与节能，2016，（05）：181-182.