严文申 温林朋
肥矿集团梁宝寺有限责任公司 山东省济宁市嘉祥县 272400
摘要：在煤矿巷道开挖过程中，必须辅之以必要的支护手段和新兴技术，保障开挖的安全性和可靠性，提高企业的经济效益，为我国提供更为可靠的能源保障。
关键词：煤矿；掘进巷道支护技术；顶板管理
1煤矿巷道支护方式存在的问题和影响因素
1.1煤矿巷道支护方式存在的问题
在开采的过程当中，由于围岩的稳定性较差，煤矿巷道的支护难度会大大增加，如果出现了过大的变形或者是位移，也就可能出现破坏巷道的现象，特别是在一些岩体较为松软的地方，如果出现这一类的问题，便无法发挥其其中的作用，经过多次返修，如仍无法满足要求，那么这一地段的开挖将会陷入瓶颈，在煤矿巷道挖掘的过程当中，围岩的岩体遇到水之后，会产生很大的膨胀力，围岩在过大的挤压力的作用下会产生变形，直接影响支护结构的稳定，在掘进过程当中，受到重力因素的影响，顶板也会出现掉落的现象，加之层理结构的发育和变化，顶部的裂缝容易增多，并且易发生开裂，甚至还会产生围岩离层，甚至发生冒顶事故。
1.2影响因素
地质构造施工技术会影响整个开采过程的稳定与安全，在井下巷道开发的过程当中，会受到煤矿地层的发育状况的影响，褶皱构造稳定性较好的地方可以加快施工，但是一般的煤矿井下都属于复杂的地质结构，掘进的速度和质量会受到很大的影响，在褶皱断层的地质条件下，煤层的厚度也发生较大的变化，其稳定性和支护结构容易发生垮落等一系列的问题[1]。同时施工技术也会影响到开挖的稳定性，一般采用锚喷支护的方式进行顶板支护，这种方法使安全性和工作质量得到了提升，但是如果炮眼掌握不当，或者是药量不够，也会降低锚网喷支护的质量，在一些巷道较为密集的地区，在开挖第一条巷道时，由于地面地表的岩层受到了破坏，那么其他地方也会受到影响，顶板支护的难度将会大大增加。
2掘进巷道支护方式
2.1锚杆支护
在我国，锚杆支护是煤矿巷道首选的支护方式，因为它可以有效改善煤矿巷道的布置方式，提升煤炭的产量以及经济效益，这种支护方式主要的支护结构，包括锚杆杆体、托板、锚固剂、钢带和一些网等，锚杆的主要作用在于抗剪、抗拉，而托板是围岩与锚杆尾部相互接触的主要构件，通过施加适当的扭矩给螺母，使得巷道表面的托板受到挤压，将预紧力提供给锚杆，并不断扩散到煤体之中，使得围岩的外部应力状态有所改善，有效解决裂隙张开，结构表面滑动等围岩出现的一系列问题，当围岩出现变形的状况时，托板可以将围岩变形产生的荷载传给锚杆杆体，使得锚杆的工作阻力不断加大，抑制围岩变形状况的出现，而网紧贴于巷道的表面，能够提供支护的力量，并且能够防止围岩当中的破碎岩块对巷道造成阻塞，或者是垮落的问题，为施工的展开提供更加安全可靠的环境，成本较低，因此受到了广泛欢迎。
2.2矿用型钢支护
当前的煤矿矿用支护型钢主要采用工字钢和U型钢两种，一般煤矿为椭圆形或者是半圆形，在这些巷道断面当中，这类矿用的支护钢型的韧性较好，并且能够抗剪、抗压、抗拉，这两种钢具有很强的优势，所以得到了广泛运用，在煤矿巷道掘进过程当中，工作环境相对复杂，所以矿用支护型钢必须具备很高的性能，在煤矿井下巷道掘进过程当中产生的横向负载和竖向的推动力，必须由支护架进行承担，在使用之后，架的横向与纵向的两个方向上都必须要具备足够的负载能力，截面抵抗矩直接影响着高架断面的集合参数，所以要对其负载能力和截面抵抗矩的数值进行科学分析，以保证两个数值相互接近，来提高支护架的应用能力。
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2.3可缩性支架
支架的极限承载能力受到支架是否发生塑性变形的影响，所以在实际过程当中，实际的承载能力是指煤矿巷道的可缩小支架在紧缩过程当中所出现的负荷承载能力，受到煤矿巷道之下的工作状况、工作环境以及构件连接的影响，一般情况下，煤矿巷道的实际承载能力与极限承载能力相差不大，为了保持最好的状态，必须对其极限值进行计算，保证其实际承载能力与极限值之间的数字差距较小，来使支架达到最好的工作状态，为开采工作的展开，提供更加便捷的条件。
3顶板管理措施
3.1技术管理
在采矿工人下矿前，做好准备工作，包括对巷道地质的勘探工作和制作详细的地质说明书，如果开采开始后遇到特殊的地质结构，就好进行现场勘查，适当增加改正原来的材料。开采公司还要了解开采区域的自然环境和气候，做好掘进工作前的准备，根据说明书制定详细的掘进计划，提前熟悉支护的类型，设计好巷道内的支护形式。在正常施工时要时常监测顶板的质量问题，防止发生意外，对负责顶板质量的工作人员制定奖惩措施。提前安排专业的支护工作人员，在出现断层问题的时候，能都及时补救，确保施工的质量。开采公司必须对现场的施工人员严格管理，加强施工人员的安全意识，对施工工人定期培训、定期检查。
3.2现场监督
在进行现场开采时，所有的工作流程步骤严格按照施工流程来执行，施工工人不能擅自做主更改流程施工，煤矿公司应该加强施工现场的管理，增加管理层人数和专业素养，管理层人员按照要求严格控制施工的顺序，使现场施工有序进行，提高施工的质量。现场监督人员应该加入一些有维修基础的工作人员，时刻监督顶板和巷道内的支架的动向，保证在第一时间发现问题，并且及时解决问题，杜绝安全隐患，防患于未然。
3.3巷道的检测与维护
巷道的安全问题是施工过程中最重要的问题，巷道内顶板在施工时，应该指派专业的工人对顶板经常进行检测。在选择巷道的支护上，要重点观察分析测量数据，选择合适的支护方式，是维持整个巷道安全的根本。巷道顶板会出现下沉现象，这是正常现象，但是当下沉速度超过固定值时就会影响施工安全，施工单位需要委派测量人员，定期测量下沉的数据，运用真实的数据找到合适的防护措施。顶板附近的岩层一直在变化，可能会破坏顶板原来的结构，结合周围的地质情况和巷道顶板的受损情况研究出合适的维修手段，施工单位要对维修人员实行严格的技能培训，保证维修的专业性。维修人员更换损坏支架时，旁边必须有专业人员陪同，保证维修的质量和维修人员的安全。
3.4提升管理人员安全意识
煤矿单位的管理部门定期开会，把近期发现的安全问题梳理汇总，尤其是针对巷道顶板管理出现的问题和巷道支护产生的问题重点分析讨论，预防相同的问题出现，在讨论中加强管理层安全意识，并把这种安全意识带到施工工人中去。定期对煤矿公司的顶板管理人员进行安全培训和学习，煤矿的顶板管理人员的安全意识，关系到施工工人的生命安危，培训必须全面到位。加强对顶板管理人员的管理和培训，能够让施工工人在相对安全的环境下工作，提高了施工的质量和工作效率，降低或者杜绝顶板事故的发生。
结束语
煤矿巷道的顶板支护的可靠性以及速度成本，直接影响着煤炭企业的安全生产状况及经济效益，为了更好地提升企业的经济效益，降低生产开采成本，提升开采的质量，笔者通过分析常见煤矿井下巷道的支护方式，进一步提出了在当前开采过程当中，顶板支护存在的问题影响因素和加强巷道掘进工作面顶板支护的控制措施，以为开采工作提供更加安全高效的技术支持，提升我国煤炭开采的整体水平。
参考文献:
[1]霍雷雷.煤矿掘进巷道顶板事故预防措施[J].煤炭科技,2017(02):192-194.
[2]李彦鹏.关于煤矿掘进支护问题及应对方法探究[J].技术与市场,2017,24(06):170+173.
[3]刘宏伟.煤矿掘进巷道锚杆参数的选择与优化[J].煤炭与化工,2017,40(05):112-114.
[4]刘旭辉.龙宫煤业煤矿掘进巷道顶板灾害防治技术研究[J].煤炭与化工,2017,40(03):64-66.
论文作者:严文申,温林朋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/21
标签：巷道论文; 顶板论文; 煤矿论文; 围岩论文; 过程论文; 支架论文; 工作论文; 《防护工程》2018年第10期论文;