【关键词】巷道掘进支护；问题；对策
所谓巷道掘进支护，就是对于深地下煤炭开采过程中所挖设的巷道顶板进行支撑，以确保开采人员作业安全的一种方法。在社会和经济快速发展的时代背景下，人们的日常生活和各项社会活动对于煤矿资源的需求量越来越大，而开采煤炭的工作危险性十分高，所以必须采取科学合理的措施对开采环境进行保护，这样才能有效保障施工人员的安全。
1巷道掘进支护的重要意义
随着煤炭需求量的增加，煤矿开采的范围不断扩大，而且越来越倾向于深地下开采，这在一定程度上增加了施工的难度和危险性。煤矿巷道掘进支护技术的应用对井下采掘通道起到了很好的支撑作用，对促进采煤工作的顺利有序开展具有积极作用，同时也是确保采煤工作安全可靠进行的基本要求，能够有效降低煤矿开采事故的发生几率，对于开采施工人员来说，生命安全得到了保障，对于采煤企业来说，经济效益得到了保障。由此可见，巷道掘进支护在煤矿开采工作中是具有很强的现实应用价值的。
2巷道掘进支护工作中的常见问题
2.1巷道掘进支护区域的地质环境较为复杂
由于煤炭开采区域的地质条件相对来说都比较特殊，而且多数都是深地下作业，所以在进行巷道掘进支护时存在较大的困难，开采深度越深，难度越大，具体而言表现在以下几点：其一，煤矿开采深度的增加，煤层顶板的岩石性质会发生变化，比如围岩应力的改变等，当应力增大到一定程度的时候，顶板岩层就会发生破碎现象，增加巷道掘进定型的难度；其二，随着挖掘深度的增加，地质结构也会越发复杂，煤矿巷道掘进过程中遇到断层的情况时有发生，也会阻碍掘进支护的进度和效率；其三，目前大部分煤矿开采企业使用的巷道掘进设备都比较落后，对于浅层挖掘时效果比较良好，但是深处底层的岩石硬度比较大，设备的截割效果会有所下降，容易造成设备损坏，增加企业的成本损耗。
2.2巷道布置方式与巷道形式的转变
随着科学技术不断发展，煤矿支护理论逐渐成形，煤矿巷道布置方式与巷道形式不再固守某一固定的布置方式与形式，发生了重大转变，可以根据煤矿生产的需要进行相应调整。以往巷道布置受支护技术及支护设备的限制，多选择在岩性较硬、顶板条件好的岩层中，虽然提高了围岩的稳定性，但也使巷道掘进的难度增大，每米岩巷的掘进速度要比煤巷的掘进速度慢好几倍，巷道掘进的成本也比煤巷要高很多。因煤巷掘进速度快，近年来巷道布置方式逐渐向煤巷转变，但也要求有较高的支护质量，这对巷道支护工程是不小的挑战。
2.3掘进支护设备较为落后
受采矿技术和设备的约束，虽然目前煤矿井下作业采取了相应的防护措施，但在煤矿掘进支护方面仍没有完善的设备，需要进一步提高煤矿掘进支护的综合水平。但目前我国煤矿开采环境较为复杂，一些煤矿企业为节省成本，未及时更新井下巷道支护设备，导致煤矿支护设备状态老化。另外，多数煤矿企业开采所使用的设备为摇臂式挖掘机，在开采过程中并未对采掘流程采取相应的防护措施，增加了矿难发生的几率。
2.4巷道支护方式的问题
我国煤矿巷道支护方式一共经历了木性支护、砌碹型支护、型钢支护和锚杆支护四个阶段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆早期的锚杆主要有钢丝绳砂浆锚杆、管缝式锚杆和机械类锚固锚杆等，由于这些锚杆支护的力学性能如强度和刚度等比较低，只能满足较为简单的煤矿开采要求，不能在地质条件复杂多变的煤矿开采环境下使用。随着我国科学技术的不断发展，煤巷支护机械化程度不断提高，为有效解决深层矿井的巷道掘进支护问题，就需要研究或引进高预应力和高强度的掘进支护技术，提高掘进支护的主动性和及时性，充分发挥了掘进支护的作用，提高煤矿开采作业的安全性。
3巷道掘进支护常见问题的应对措施
3.1不断完善掘进支护工艺
由于深部矿井地质条件复杂多变，在开展掘进作业时，必须采取针对性强的支护工艺，依据不同的需求采取不同的支护工艺，最大化提升支护效果。例如，当巷道断面为矩形时，适合采取“锚杆+锚索”的联合支护工艺，可以有效保障围岩的稳定性。这种工艺是将锚杆布设在围岩钻孔中，并与围岩层固结成整体，借助锚索将围岩整体进行上移，使其固定在深部的稳定岩层中，从而对围岩层进行双重保障，有效提升安全性以及稳定性。采取支护工艺的最佳时间应选取在围岩本身的承载能力与围岩变形产生的膨胀变形力耦合的最大支护效果时，并在围岩变形产生的膨胀变形力最小的时候进行后期支护施工，充分发挥围岩的自身承载作用，避免出现松动、破坏和变形，方便后期进行施工操作。
3.2应用吊环式与吊链式前探梁
为加强临时支护效果，可以应用吊环式前探梁加固支护体，使支护体能够发挥围岩控制作用。吊环式前探梁支设位置应在掘进头后方0.3m以内，以确保对巷道围岩进行及时控制，保证工作人员的施工安全。吊环式前探梁3根吊挂式前探支架分别沿着巷道两侧与巷道中线布设，保证间距不超过1m，使整个巷道顶板都在控制范围内，并通过相关设备固定前探支架，保证每根前探支架至少有2个固定点。由于前探支架在支设后会与巷道表面存在间隙，需要在二者的间隙进行充填，进一步稳固前探支架结构，充填材料可选取矿用的木楔、方木、构木等。吊链式前探梁与吊环式前探梁作用和布设方式类似，但吊链式前探梁采用吊环作为固定结构，在应用前，需要敲帮问顶、清理浮矸活石等以消除安全隐患，之后方可前移前探梁。
3.3不断更新掘进支护设备
都随着科技水平的进步，各个行业工作的开展形式都发生了翻天覆地的变化，电子设备的应用为人们的工作带来了极大的便利，有助于提升工作效率和工作质量，无论对工作人员还是对企业单位而言，其好处都是不言而喻的。煤矿开采单位也应当积极引进先进的巷道掘进支护技术，更新巷道掘进设备，以提高井下煤矿开采作业的科学性和安全性，进而增强企业的市场竞争能力，促进企业的长期可持续发展。
4结束语
经过以上分析阐述可以发现，巷道掘进支护是一项较为复杂的工程，而且其危险性比较高，这就要求相关施工人员必须正确掌握施工技术，并且在实践应用当中不断进行优化和改进，并且施工单位还应当积极引进先进的设备和技术，为巷道挖掘支护奠定良好的基础，这样才能有效保障矿井巷道掘进支护工作的安全性和可靠性，提高煤矿开采的效率和质量，进而推动采煤事业的健康发展。
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论文作者:米彦秋
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷12期
论文发表时间:2019/11/18
标签：巷道论文; 煤矿论文; 围岩论文; 作业论文; 设备论文; 吊环论文; 顶板论文; 《工程管理前沿》2019年5卷12期论文;