关键词：煤矿;井下巷道;掘进;顶板支护技术
引言
近几年煤矿生产安全事故频发，一个煤矿企业如果想要有更好的未来和光明的发展前景，工人的生命安全必须要得到足够保障，工人在煤矿井下作业时必须要有充足的安全措施保证他们的安全，巷道顶板支护就是一个常用的安全措施。在使用这项措施时，必须要考虑好的支护形式与技术，来保证顶板有足够的保证安全的强度和稳定性。
1煤矿井下巷道掘进支护形式
1.1矿用型钢支护
在实际井下巷道掘进顶板支护施工过程中，通常情况下会使用LT型钢和工字钢两种类型的型钢。这两种型钢本身都具有良好的抗压性能及抗拉性能，巷道支架在实际应用过程中会同时受到横向的载荷和纵向的推力，因此支架必须要在横纵方向上同时满足实际的载荷需求。此外，在实际使用支护型钢的过程中，必须充分考虑其本身的可伸缩性。
1.2锚杆支护
锚杆支护具有多个结构，这些结构作用不同，特点不同，基础结构可分为锚杆杆体、钢带、拖板、锚固剂和网等。锚杆杆体能够提供抗拉以及抗剪应力，使顶板支护得到足够的承载能力。拖板具有多个作用：一方面可以针对常出现的围岩离层或者开裂等问题，将围岩与锚杆尾部进行连接，使岩层中能够受到锚杆扩散的预紧力。另一方面，围岩会发生变形，在此过程中还会产生应力。拖板就能够做到把这种应力传递给杆体，使得工作助力大大增加。锚固剂顾名思义就是固定，井下作业环境恶劣多变，想要支护结构发挥作用就要使用锚固剂来固定到顶板上。网不仅能提供支护力还能有效解决碎石的脱落问题，作业工人安全可以得到进一步的保障。当前阶段，锚杆支护由于极大提升煤炭产量使得企业的效益也得到稳步增长。
1.3预留柱支护
与上述两种支护形式相比较，预留柱支护是比较传统的一种支护方式，而且在井下掘进作业中应用比较广泛。该支护方式主要指的是在上下段区域之间通过预留一定的宽度，能够使煤矿井下的回风平巷有效避开支撑压力的峰值，并在此基础上实施顶板支护的一种方式。该支护方式虽然实际应用比较简单，但是必须充分满足与巷道相关的具体要求，而且在实际施工过程中成本投入比较高，后期维护难度较大，因此在煤矿作业过程中逐渐被取代。
1.4可收缩性支架
它是煤矿井下施工最为常见的一种形式，他常见的缘故正是他优势比较明显，其中最有优势的就是双向可伸缩性。Ⅲ类或Ⅳ类巷道中应用这种支架的效果最好，保护了整体的可靠和稳定性，安全性和效率也随之提高。不过因为它安装过程繁琐，所以优化整体设备也是必要的。
2煤矿井下巷道掘进顶板支护缺乏稳固性的原因
2.1煤矿井下的地质环境恶劣
影响煤矿进行巷道的顶板支护有效发挥作用的因素之一是煤矿井下的地质环境条件。煤矿节理及层理的发育情况和巷道的围岩褶曲结构特点对煤矿井下顶板支护有着密切关联。如果煤矿井下地质环境良好，就不需要放太多的支架于巷道内，也就可以提高采煤的工作效率。但是煤矿井下的地质环境恶劣就会使用更好地顶板支架，也就造成了采煤工作效率地下的速度。因为煤矿井下地质环境较为恶劣，经常会发生煤矿井下顶板坍塌的现象，严重威胁了施工人员的生命安全，还不利于施工工作的有序开展。
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2.2施工技术不合理
现在国内很多的煤矿企业普遍使用着钻爆法进行挖掘，并采取锚喷支护的方式进行巷道顶板支护，这些施工技术比起以往传统的施工技术，挖掘的速度以及整体的施工工艺都有了质一般的飞跃。但因为一些煤矿的井下巷道较为密集，如果一个巷道被挖掘后，就使其他的巷道平衡遭到破坏，会对施工产生严重的影响，也给顶板支护工作的安全性以及稳定性造成了一定的威胁，导致施工受阻以及出现返修的情况。
3煤矿井下巷道掘进顶板支护技术措施
3.1配套的永久性支护设备优化设计
顶板支护方案优化的另一个重要方面即为对永久性支护设备的优化改造，结合静力学模型计算结果以及承载结构的改造措施，研究中分别针对液压油缸类型进行了二次选型，并对立柱结构提出了新的改进要求。具体细则为考虑该矿顶板存在较严重的顶板下沉问题，早期液压支柱一次供压并未有效控制住顶板压力波动，为此研究中提出利用多级缸体的方案，并试图通过伸缩供压为承载结构提供阻尼力。另外，对于立柱的承载能力也提出了新的要求，需求其在高负载状态下的工作性能要保有承载水平的75%以上。
3.2增强支架强度
刚开始进行煤矿井下的挖掘工作时，会出现巷道位置偏离的情况。所以，要选择合适的顶板支护模式，最好选择柔韧性较强的支护模式，并且还要具备较强的支护结构，这样才能有利于井下巷道内的安全和完整，还能减少后续对巷道的修理和维护工作。另外，做好围岩的让压和释压工作不仅可以提高巷道的稳定性能，还能保证增强顶板支护作用。
3.3加强顶板支护的控制技术
在进行施工前需要做好合理以及科学的装备工作，这样可以有效保证巷道顶板的承受能力。准备工作可以从以下几个点进行着手，如制定有效的施工设计图，保证施工人员以及技术人员能够亲自到施工现场，有效的施工设计图需要规定好施工所需要的材料以及记录相关尺寸数据，再根据所有的数据选择支护方式以及支护形式，这样可以保证施工有效的开展。施工人员以及技术人员到施工现场可以全方位了解施工场地的地质环境，分析矿压的相关资料，并根据这些资料来制定有效安全的技术方案。
3.4落实施工质量的监管工作
所有的煤矿开采企业都需要保证煤矿开采工程的质量，所以监理部门要落实好施工质量的监管工作。根据煤矿井下巷道掘进工作程序来看，企业需要对煤矿开采地区做好研究和调查工作，结合实际情况选用正确的顶板支护技术。然后还要对顶板支护的操作程序进一步强化和规范化，建立健全有关质量监管的体制。监理部门则要充分发挥监督和管理的作用，对施工工作中掘进和支护的质量进行监督和管理，还要监督煤矿开采人员，督促施工人员按照工作准则有序开展掘进和支护工作，从而确保煤矿巷道顶板支护工作有序开展。
结束语
煤矿井下巷道掘进的施工受到许多关注，提高顶板支护工作的优化，不仅仅是为了煤矿企业的效益，更是为了煤矿企业的长远发展，是客观需要，也是具有现实意义的。选择优良的顶板支护形式能够极大地提高煤矿开采的效率，也能使煤矿开采的质量得到极大保证，施工人员的安全更能得到进一步的保证。工作人员一定要努力提高自身的素质和水平，扎实的学习好支护技术，为煤矿行业的发展尽一份力。
参考文献
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论文作者:冀帅
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
标签：顶板论文; 巷道论文; 井下论文; 煤矿论文; 工作论文; 围岩论文; 作业论文; 《科学与技术》2019年第17期论文;