龙煤集团鸡西分公司平岗煤矿 黑龙江省鸡西市 158165
摘要：煤矿井下掘进中，巷道支护技术应用已越来越广泛，其能够使煤矿井下支护的整体效率得到相应提升。在支护的过程中，通常需要结合多方面的因素进行巷道体系结构优化，同时还要改善支护结构方式，从而让巷道支护技术得到全方位应用。
关键词：煤矿井下掘进；巷道支护；技术
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。a) 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；b)可缩性支架。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；c)锚喷支护。 采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的措施。锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成一个承载结构，可有效地限制围岩变形的自由发展，调整围岩的应力分布，防止岩体松散坠落。它可用作施工过程中的临时支护，在有些情况下，也可以不必再做永久支护或衬砌。根据围岩的地质条件,可以采用多种支护形式:①单独采用锚杆，一般只用于局部;②单独采用喷射混凝土，有时也只用于局部;③锚杆结合喷射混凝土，多用于井下开拓巷道和硐室;④锚杆和喷射混凝土，加设单层或双层钢筋网,可提高喷层抗拉强度和抗裂能力,从而提高支护能力;⑤锚喷加金属网，并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。d) 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。
2煤矿井下掘进中巷道支护技术的应用
2.1支护体系多样化
从各个不同的角度对巷道井下掘进支护技术进行分析，该技术具有多元化的发展方式，从宏观角度来看，该技术的主要内容有：多元支护技术、围岩加固、围岩支护等。围岩支护也被叫作被动支护，棚式金属支架支护是较为典型的代表，在巷道围岩表面可以通过金属支架产生作用，从根本上减缓围岩在一定情况下可能出现的变形状况。这种支护技术是一种临时性的支护方法，安全程度不高。而对于围岩加固来说，作为一种主动支护技术，通过典型的锚杆（索）支护方式，将支护力度不断植入到围岩内部，不仅能够提供相应的巷道围岩表层支护力，还能从根本上减缓围岩的实际变形。在煤巷井下掘进作业施工中较为普遍的技术为多元支护技术，该技术也被称为复合支护技术，该项技术的主要内容就是通过多种不同组合的支护形式进行组合使用，或根据各种复合材料的不同对不同的巷道开展不同的支护方式。
2.2确定支护临界点
通常情况下，在进行煤矿支护技术应用过程中，可以结合地质条件进行环境综合判断，并建立相应的评估体系。通常可以从两点出发：a)建立相应的支护体系，然后结合掘进的实际操作水平，对支护临界点进行初步计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般，当工作面的施工长度小于300m，需要采用较为普通的掘进机或炮掘进行掘进，这样能够让成本输出率得到降低，同时还能让各种掘进机械得到最好的配合，从而达到理想的掘进效果；b)当工作面的施工长度大于300m时则需要采用综掘机，可以采用多种分配工艺对其支护体系进行全面优化。
2.3规避巷道变形、移位
巷道掘进过程中，最为担心的问题就是变形与移位，一旦发生会直接影响到整个掘进的进展与安全，尤其是初次掘进中，更要对变形与移位加以重视。因此，在初次掘进中，需格外注意支护技术的选择，一般来说，可选择柔性的支护结构，配合刚性支护结构，有助于消除巷道掘进过程中出现的变形。
2.4加强支护体与围岩组合支护技术应用
相对锚杆支护、锚网索支护，围岩与支护体组合式支护效果最佳。在巷道围岩薄弱环节使用该支护方式，可将围岩的自我承载能力发挥到极致，将支护力降低到最低位置。
3支护技术在煤矿中的应用策略
3.1根据巷道的实际情况，选用适当的支护技术
煤矿井下巷道掘进生产的过程中，采用有效的巷道支护技术至关重要，它是井下巷道作业生产的基础，是进行井下安全生产的保障。在井下巷道掘进过程中具体选用那种支护方式，必须要考虑巷道围岩的强度以及围岩的发展方向和运动状态。所以，选取何种支护技术非常重要。要勘察好巷道的实际情况，然后再选取较为合适的支护方式。如需要提高围岩的强度时，就可以选取锚杆支护的技术；要改善围岩的运动状态时，则需要选用混凝土和支架的支护技术；巷道稳定性较好的情况下可以使用刚性支护，稳定性较差的巷道，则可以采用伸缩性的支护方式。
3.2加强现场勘察，制定科学的支护方案
支护方案制定的是否科学合理，直接影响支护的效果。所以要先对施工巷道的现场情况进行勘测，要对巷道的围岩的特性进行深入性的了解，从而制定较为科学合理的支护方案。巷道支护方案中可以允许围岩有一定范围的变形。微小的变形可以在围岩表层岩体发生破碎时释放一定的应力，在一定程度上减小围岩的变形量。支护方案制定的过程中可以使用多种支护方式综合组合的模式，从而达到有效支护的目的。
3.3建立完善的支护监测制度
健全的支护监测制度可以为井下工作人员有效掌握围岩的发展状态提供依据，及时掌握围岩运动的规律，检验支护的实际效果。完善的支护监测制度可也为相关工作人员提供全面准确的监控信息，他们通过数据的分析，一方面可以对巷道支护的实际情况进行跟踪，另一方面也可以对危及周围的实际情况进行分析和预测，为支护方案提供重要的依据。
4结论
煤矿巷道支护技术是煤炭企业正常生产的保障，良好有效的巷道支护为企业井下生产安全提供基础保证。但是随着煤炭开采深度的不断增加，支护技术在煤矿生产应用中的挑战也不断增强。本文对巷道支护技术在煤矿中的应用分析，将对巷道支护技术日后的发展和创新提供参考建议，对促进巷道支护技术发展贡献一份力量。
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论文作者:孟庆峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/29
标签：巷道论文; 围岩论文; 井下论文; 技术论文; 煤矿论文; 支架论文; 方式论文; 《防护工程》2017年第22期论文;