关键词：煤矿井下；巷道掘进；顶板支护技术
1 引言
煤矿开采技术日趋成熟，但是煤矿开采仍属于高危职业，作业中存在很大风险，尤其是煤矿井下巷道掘进。只有在掘进过程中做好顶板支护工作，才能有效的防止重大坍塌事故的发生。当前阶段我国的顶板支护技术已经越来越完善，有了顶板支护技术的保驾护航，煤矿开采的安全性也有了很大的提升。
2 井下巷道掘进的几种支护付方法
2.1 预留煤柱支护
这是一种相对来说较为传统的巷道支护方式，在巷道上区段到下区段之间应用较多。这种支护方式具有明显的优势，操作比较简便，而且这种预留煤柱的支护方式能很好的维持巷道的通风、排水能力。随着煤炭行业不断向前发展，预留煤柱支护技术也逐渐成熟，较为广泛的应用在煤矿井下开采作业中。但到目前为止，该种支护方式仍存在一些弊端，比如，其支护成本和运行维护的成本较高，提高了煤炭的开采成本，降低煤炭企业的经济效益；一旦作为顶板支护的煤柱不符合井下巷道相关的支护要求或者发生破裂，就会严重威胁到整个巷道的安全性，提高施工的危险系数。
2.2 锚杆支护
锚杆支护属于一种形式构造的方式，主要有锚杆体、钢带、托盘和网几种构件组成，作为一种经常用到的支护技术，在煤矿巷道支护方面起到抗拉和抗剪的功能，在巷道表面受到压力和巷道岩体接触时，金属托盘可以预防围岩脱离层面的问题，并且可以很好的控制围岩节理裂缝舒张和结构面的滑动现象。支护面紧贴巷道的表面，该技术的使用不仅能够改善巷到的结构，同时还能够达到提高煤炭效益以及产量的效果，可以有效的防止围岩中落石的散落，锚杆支护适应于煤矿快速掘进施工，经济、快捷、操作简单，严格监督管理，禁止工作量打折扣，避免出现安全事故。
2.3 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。
3 影响巷道支护技术稳定的因素
（1）施工工艺。目前煤矿巷道掘进主要采用钻爆法掘进搭配锚喷顶板支护的方式。钻爆法的在提高了工程施工效率的同时，也保证了工程的施工质量和掘进的速度。施工中技术运用的好坏直接影响支护技术的稳定，炮眼的位置和火药使用量都要严格按照标准执行，如果工作人员定位和计算不准确，就会造成很多的安全事故，同时给施工工作带来更大的压力。（2）恶劣环境。煤矿工程的所有工作几乎都在地下进行，煤矿工程质量和安全的受地下恶劣的环境的影响。煤矿井下的地质环境复杂，断层、褶皱顶板破碎、陷落柱等都会影响支护工作。在地质较好的条件下，不需要放太多的支架在巷道内，也可以加快工程掘进速度，但是遇到复杂的地质情况就要使用更好的顶板支架去支护，同时也会减缓工程掘进速度。由于地质条件恶劣容易发生坍塌事故，也威胁了施工人员的安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）人为原因。在施工中，施工人员的技术水平和对待工作的态度影响着支护工作效果。矿井下作业由于工作性质和工作环境恶劣等原因很难吸引到大批的专业人才，同时有些施工单位为了节省成本，招聘非专业人员参与支护工作；由于他们缺乏专业知识且安全意识不强，支护工作处理不当就会影响支护效果。
4 顶板支护技术如何更好的应用
4.1 做好施工前的准备工作
在进行实际的煤矿巷道掘进工作之前，相关的技术人员应当对煤矿所在地进行详细的勘测，掌握地质运动特点，根据实际状况以及所在地围岩的承重能力设计、选择合理的顶板支护方式。预测施工过程的重难点问题，并制定相关的应急方案，在进行方案设计的过程中，应当将施工的生命安全放在第一位，选择最优的施工模式。施工方案的初步设计完成之后，相关的设计和技术人员应当与施工人员共同探讨，改进和完善方案中出现的问题，确保方案的合理性，且确保在此方案下能够得到良好的施工效果和经济效益。设计工作人员应当对施工过程中应用到的机械设备和数量提早报备，提前检查完毕。施工人员在进行实际的施工过程中，应当严格安全施工方案进行煤矿井下巷道掘进顶板支护工作和煤矿开采工作。
4.2 预留煤柱
预留煤柱工艺技术是一种巷道支护非常重要又传统的形式，耗费往往比较大，在巷道的上区属运输平巷下区属回风巷时，可以预先在上、下区段都留出一定较宽度的煤柱，做到确保回风平巷能够具备躲避支撑压力的峰值区域。预留煤柱的支护工艺形式相对比较简单，能利于通风排水，缺点是该支护技术的耗费能力比较大，煤柱损失过大会增加了巷道的维护难度。若煤柱的支撑压力输送到煤柱底部，肯定影响到临近巷道安全的稳定，并且还会对临近煤层开采安全造成一定的威胁，有可能产生冲击地压的安全隐患，为了保障掘进施工安全，尽量消除煤层冲击隐患，合理控制预留煤柱的宽度，加强煤柱设置管理。
4.3 加大设备投资 完善掘进工艺
在煤矿井下巷道掘进过程中要尽可能地应用先进的施工技术。首先，在对基础条件以及地质构造良好的巷道进行施工的过程中，要充分保证巷道掘进施工技术具备较强的破岩能力，而且中心要相对较低，设备整体结构要尽量紧凑。在当前煤矿掘进施工过程中，单体锚杆钻机、悬臂式掘进机是应用最为广泛的两种设备，这两种设备的实际生产能力比较强，而且能够满足不同地质条件下的生产需求。在实际掘进施工过程中应用该类型设备时，通常情况下会应用到液压马达，与此同时也采用装载机构来直接驱动，由于液压系统本身具备自动加油装置，运行可靠性、稳定性都比较高。目前，PLC在井下矿业设备中得到了广泛的应用，使得井下作业设备具备了实时监测和诊断的功能。此外，针对大断面矿层，可以充分运用连续性的掘进施工技术。
5 结束语
综上所述，在煤矿井下巷道掘进作业过程中，支护作业是非常重要的一个环节。只有科学合理地选择顶板支护技术，才能充分保证煤矿井下巷道掘进作业的正常开展。由此可见，对于煤矿掘进作业来说，实现支护技术的合理选择具有非常重要的现实意义，能够为整个煤矿作业的顺利进行提供基本的安全保障。
参考文献：
[1] 曹华.浅谈煤矿井下巷道掘进顶板支护技术[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(10):209-210.
[2] 文秀龙,赵鹏飞,宫平.煤矿井下巷道掘进顶板支护类型及实例分析[J].南方农机,2019,50(06):217.
[3] 张旭飞.煤矿井下巷道掘进支护技术研究[J].能源与节能,2019(03):144-145.
[4] 牛云飞.煤矿井下巷道掘进顶板支护技术研究[J].机械管理开发,2019,34(02):193-194+236.
[5] 强俊林.煤矿井下巷道掘进顶板支护技术[J].能源与节能,2019(02):159-160+175.
论文作者:张守峰
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第21期
论文发表时间:2020/5/7