摘要：巷道施工开始后，巷道的受力和井下施工状况就会发生改变，需要使用支护工具维持巷道的安全。在进行巷道掘进工作时，要考虑包括巷道位置和地形等因素，同时开展支护工作，为后续的井下施工做好铺垫。
关键词：煤矿；井下巷道；顶板支护
前言
煤矿井下巷道掘进工程的系统性较强，在掘进工作中，工作人员不仅需要选择质量合格的掘进设备与科学的施工工艺，还要依照矿井地质构造特征来合理地控制掘进速度。煤矿井下巷道掘进工程具有一定的风险，如果工程中未采取有效的支护措施，则矿井将存在较大的塌方隐患。现阶段，煤矿为了保障巷道掘进工作的质量、提升巷道掘进工作的安全性与可靠性，在巷道掘进过程中应用了大量顶板支护技术，取得了显著的成效。
1煤矿井下巷道掘进顶板支护技术简介
井下开掘巷道，最重要的就是做好顶板防护工程，如果这项工作没有达到应有效果，就会对巷道围岩造成一定的影响，为井下巷道掘进的施工进度和安全生产造成不利的影响。如何做好顶板支护的管理和控制工作也是煤炭企业面临的主要挑战之一。
1.1煤矿井下掘进巷道的支护形式
对顶板支护进行有效的管理和控制，是保证整个井下巷道掘进施工安全、顺利进行的关键。井下巷道的掘进施工是一个十分复杂的过程，需考虑多种因素，主要有地质构造、设备和工艺、掘进速度、施工速度和施工人员素质等多方面。目前，中国井下巷道掘进支护形式主要有三种类型，不同的企业应结合其实际情况进行合理选择。
（1）棚式支护。矿用支护型钢主要分为工字钢和LT型钢两种类型。它们的抗压性能和韧性抗拉性能都要经得起实践检验。在选择巷道支架时，要考虑到其所承受的横向荷载及纵向推动力，必须保证所用支架在这两个方向上都能满足承载符合。另外，支架的可缩性也十分重要，尽量使得其滑移平稳且支护型钢的接触面积较大；
（2）锚喷支护。可缩性支架是一种金属支架，影响其荷载能力的因素有很多，主要有支架整体的结构情况及连接件的工作情况等。值得注意的是，这种支架在使用过程中所承受的最大承受力就是可缩性支架本身的最大承受能力，所以，必须对可缩性支架的承载能力极限值进行精确判断，注意监测支架本身是否出现了塑性的变形。通常来讲，可缩性支架的实际承载能力和其极限承载能力之间存在一定的差值，技术人员在选用这种支架时，要注意观察其基本状态，并对差值进行正确判断；
（3）预留柱支护。是较为传统的方式之一，在井下开采中得到了较为广泛的应用。在上区段和下区段之间有一定宽度的预留就是预留柱支护。这样的预留宽度可有效地使回风平巷避开支撑压力的最大区域，从而完成了顶板支护。这种支护方式的优势是原理简单，便于应用，但选用预留柱支护必须满足一定的巷道支护要求。预留柱支护成本较高，维护方式也十分复杂，目前，已被其它方式替代，但仍有部分煤矿企业选用这种传统的方式。
1.2煤矿井下巷道掘进顶板支护的影响因素
（1）煤矿开采区域的地质构造。在进行煤矿井下巷道掘进的施工中，必须考虑到煤矿的层理和节理发育情况，更要认真考察掘进工作面煤岩的硬度。对巷道顶板支护问题影响较为严重的还有顶板本身及底板的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地质条件可对掘进速度产生重大影响，在地质基础较好的地段，掘进速度普遍较快，而在地质结构不便利的复杂路段，掘进的施工质量和速度都会受到阻碍；
（2）施工工艺。中国煤矿企业目前多使用钻爆法进行掘进施工，以锚喷支护为主要的支护方式，这与传统施工工艺相比，掘进速度和施工质量都有了很大程度改善。但由于煤矿井下有一些巷道较为密集，其中1条巷道被开掘后，整个岩体的地应力平衡就会被打破，而更换巷道施工，就会使得这2个掘进工作面发生叠加，使得地应力不断增大，给顶板支护的安全性和稳定性造成了一定的威胁。当前的顶板支护技术受众多因素影响，所列举的是在进行煤矿井下巷道掘进时对顶板支护技术影响较大的两种因素。技术人员和施工人员要在实际情况中具体问题具体分析，不能以偏概全，结合实际掘进速度和地质状况，选择合适的施工工艺。
2加强煤矿巷道掘进顶板支护技术的措施
2.1提高支护工具的质量，完善支护技术
煤矿企业在进行巷道掘进工作时，一方面要确保掘进的进度，还要保证施工的安全。因此，煤炭企业要提升使用设备的质量，并加大对设备的投入，增加设备维护的频率，延长设备的使用期限。井下巷道支护设备主要对施工中的巷道进行稳固，确保巷道施工环境的相对稳定，防止塌陷现象的发生。因此，支护设备的稳定性和抗压性是衡量支护设备的重要标准。企业在选择购买巷道支护设备时，要严格按照施工的标准和相关的安全制度选择高质量的支护工具，对支护材料的规格、大小、数量等进行反复的核查，确保巷道的使用状况达到施工的标准。
2.2提高安全意识，提高巷道掘进施工质量
煤炭企业要加强对巷道掘进工作的安全管理，形成相应的安全标准和施工操作规范。首先，要加强员工的安全意识，形成自上而下的安全管理标准，强化安全管理工作，要求管理人员进行安全监督，并强化安全意识的宣传工作。巷道掘进支护工作是保障巷道掘进工作安全的重要方面，在此基础上，煤矿企业要建立一套完善的考核标准，对工作人员的巷道掘进顶板支护技术进行考核，在建立考核体系时，将考核的结果与员工的绩效奖励体系相联系，强化员工的重视程度，使员工自觉增强相应的技术技能。此外，企业还要建立相应的操作标准，在对员工的顶板支护工作进行实测后，形成施工的标准制度。
2.3引入新的技术技能，形成完善的井下掘进施工体系
煤矿企业在发展过程中需要不断强化自身的技术体系，对不同巷道采用不同的施工技术，建立完善的施工体系。在施工前，要根据巷道的使用要求确定设计图纸和施工计划，并提前选择相应的施工方式。煤矿掘进工作与施工现场的地理位置、地理环境等问题相关，需要提前对施工位置的矿压、围岩等环境资料进行调查分析，确定施工的环境后选择相应的支护技术。对施工过程中可能出现的安全问题和支护设备的安装选择问题要进行提前的预防和计划，确保井下巷道的掘进工作能够顺利进行。
结语：
较为落后的采掘方式和采煤工艺，在一定程度上限制了顶板支护技术的改善和发展。在整个煤矿井下巷道掘进工程中，巷道顶板支护是十分关键的环节，相关部门和技术人员必须给予高度重视，选择合理的支护形式，做好及时有效的支护，保证井下巷道掘进工程的安全、有效开展。
参考文献：
[1]张占涛.大断面煤层巷道围岩变形特征与支护参数研究[D].煤炭科学研究总院，2009.
[2]范明建.锚杆预应力与巷道支护效果的关系研究[D].煤炭科学研究总院，2007.
[3]马睿.巷道快速掘进空顶区顶板破坏机理及稳定性控制[D].中国矿业大学，2016.
[4]李亚辉.化乐煤矿泥化软岩巷道支护及快速掘进技术研究[D].中国矿业大学，2015.
论文作者:崔风民,臧震儒
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签：巷道论文; 顶板论文; 井下论文; 煤矿论文; 支架论文; 工作论文; 设备论文; 《基层建设》2017年第30期论文;