摘要：煤矿掘进支护作为煤矿开采过程中的一项重要工作，其重要性不言而喻，通过采取支护加固的方式，能够充分为巷道提供支撑和保护，关键是可以为工作人员在环境上提供安全，确保职工的生命安全以及财产安全。纵观国内的煤矿，大多数煤矿都是采取井工开采，这就难免遇到复杂的地质条件，至于井下掘进遇到巷道变形以及岩石膨胀的现象更是屡见不鲜，这在很大程度上加大支护难度。所以，在掘进工作进行前，一定要对掘进支护安全进行详细检查，充分确保支护状态良好，然后再提升掘进支护的技术稳定。
关键词：煤矿掘进巷道支护；安全检查；预防措施
引言
煤矿掘进巷道开采过程中作业机器会产生较大振动，周围岩石层如果未得到有效控制，将非常容易发生冒顶等安全事故，威胁职工生命健康，影响煤矿开采工作的顺利开展。当前我国煤矿掘进巷道支护一般在完成巷道开挖后进行，这种支护方式能够缓解巷道岩石附加压力，使安全事故发生率得到有效控制。煤矿掘进巷道支护基础上，还必须要重视各类安全检查以及预防工作，及时发现存在的问题和隐患并解决，保障作业安全。
1煤矿安全系统研究背景
煤矿井下掘进巷道工作环境恶劣，条件变化大，危险程度高，然而此处又是煤矿生产过程中必不可少的重要场所之一。如果在此处工作的系统发生故障，整个矿井的生产都将会受到影响，严重时可导致整个煤炭生产系统瘫痪甚至威胁到井下工作人员的生命安全。为了提高煤矿掘进巷道监控系统的安全性和稳定性，实现巷道的少人化值守，从而达到减员增效、提高矿井自动化程度和安全程度的目的。
2煤矿井下掘进工作面智能监测与安全预警技术
2.1超循环作业预警系统
超循环作业预警问题，主要是监测掘进机每次掘进作业的掘进距离，并在超出安全距离时及时发出报警信息。整个系统主要由矿用无线摄像机、无线信号收发器、声光报警器、后台软件服务系统等组成。无线摄像机实时采集掘进机工作视频，后台服务系统通过相关软件算法首先确定并记录掘进机在开始掘进前的初始位置，然后持续跟踪掘进机的工作进度并实时分析掘进机的行进距离，从而得到掘进的实际距离，当实际距离超过预先设定的安全循环距离后，即可视为超循环作业。此时软件系统会控制硬件做出相应声光报警提示，报警信息同时传送到调度中心和井下工作现场并产生声光报警信号，在后台形成超循环作业报警记录。
2.2危险区域预警系统
危险区域预警问题，主要是在掘进作业时期监测危险区域，并在有人员进入或停留时，及时发出报警信息。在非掘进作业时期，当有人员穿过时，预警系统发出安全提示信息。危险区域预警系统主要由矿用无线摄像机、无线信号收发器、声光报警器、跑偏开关、后台软件服务系统等组成。
在需要监测的危险区域合适位置安装矿用摄像机实时采集图像。掘进作业时，关闭安全围栏，安装在围栏上的跑偏开关关闭，此时人员穿越或停留使新采集到的一帧图像与背景图像特征发生变化，则可判定为危险区域出现违规作业事故，此时后台软件系统会控制井下硬件做出相应声光报警提示，报警信息同时传送到调度中心，并在后台形成空顶作业报警记录。
在非掘进作业时，打开安全围栏，跑偏开关开起，允许工作人员通过。当监测区域有人员穿过时，最新采集到的图像与背景图像特征发生变化，此时可判断为正常作业，后台软件系统会控制井下硬件发出相应声光信号，提示工作人员安全通过。
3加强巷道掘进支护安全性预防措施
3.1临时支护技术方式
巷道施工之初，把传统岩巷改为煤巷，不但能够提高掘进速度，而且可以缩短建井的周期。对传统支护来说，前探梁缺乏支架支撑，因此欠缺稳定性，所以，在改善的时候要加固前探梁，最直接的方法就是把强度较高的吊环增加在前探梁支架上，然后通过若干木楔加固前探梁。搭建的时候，铺设中间的前探梁时要按照巷道中线，同时其要和两边的前探梁保持1m的距离。前探梁的固定点数要大于两个，前探头和迎头端面的距离要保持不大于0．3m。为增强支护稳定性，还应当在上吊环锚杆处预留4～10cm丝扣，详细见图1。
图1吊环式前探梁临时支护图
3.2锚带网联合架棚技术进行支护
对围岩和若面组成的工程岩体要采用锚网来支护，弱面包括节理、构造滑面、裂隙、层理等，岩体的结构特性是在它们的共同作用下体现，岩体强度和破坏变形方式受岩体结构决定，在巷道还未开挖的时候，通过锚带网联合架棚的方式进行支护，可采取锚带网先把巷道围岩补强，通过该方法控制巷道变形量，如果巷道刚开始的变形量可以符合规定的程度之后，此时通过架棚的方式来对变形位置进行支护，值得指出的是，在两钢带中间设置架棚。实践得出，采取锚带网联合架棚架棚支护和锚杆支护联合支护，令巷道变形量的问题得到很好解决。
3.3锚带网加架棚联合支护
锚带网加架棚联合支护主要应用在巷道开挖之前，加工锚杆支护方式与刚性支护方式相联合，先通过锚带网支护方式对巷道围岩补强处理，实现对巷道变形量的有效控制。巷道变形量在达到规定程度时，联合应用架棚，支护在变形位置，架棚一般在两钢带中间位置设置，与刚性支护技术相结合，为围岩提供阻力性支护条件，实现对巷道变形量的全面有效控制。
3.4二次锚网喷支护方式
二次锚网喷支护方式主要是在初喷后进行，与支护点之间留有一定的距离，之后展开锚网施工。二次锚网喷支护技术在实际应用中，需要对围岩情况有详细了解和把握，结合巷道设计服务年限，选择一次性支护挂网等方式。另外，可选择喷浆方式封闭围岩，最大限度减少围岩暴露面积，在锚杆与喷体相互作用下，加护巷道围岩松动点，为压力的释放提供足够大空间，在锚网喷支护方式方面，可以选择二次补强方式。
3.5混凝土喷射支护技术
如果煤矿巷道能够满足使用期限的要求，混凝土喷射支护技术也可作为一种永久性支护加固的方式。在采取该支护之前要全面检查施工情况，在达到喷射效率和确保工人安全的条件下进行作业。喷射时切忌喷射量太多，一定要反复均匀地喷射加厚，直至符合喷射标准。
3.6锚网喷加U型棚联合支护方式
锚网喷支护方式在实际应用中有着非常明显的技术性优势，能够将巷道围岩封闭，形成一个完整的封闭性加固拱，以此为基础，联合U型棚支护方式，对于围岩支护起到刚性保护效果。U型棚支护方式有着非常明显的让压作用，在变形巷道二次补强方面有广泛应用。另外，支护过程中，对于部分埋深较深围岩，需要对围岩易碎问题有充分考虑，降低巷道塑性变形发生率，减少底鼓岩石的影响和干扰。环型全封闭钢棚以及锚杆护底的应用，能够为底部钢棚提供非常大支撑力，避免围岩变形事故的发生。
结语
现在我国的经济发展较快，人们生活水平提高的同时也加大了对煤炭资源的需求量。由于煤矿不断开采，其难度也日益提高，而且井下煤矿巷道地应力也愈发提高，这就需要技术人员做好巷道支护和预防，只有确保煤矿掘进支护的稳定性和安全性，才能令煤矿开采顺利进行。通过上述支护方式，可以使围岩松动区域扩展的情况得到控制，在实现有效控制后，需要进一步通过强度更高的永久性支护来保证巷道围岩不变形。
参考文献：
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[3]韩永轶．煤矿掘进巷道锚网支护安全检查探析［J］．中小企业管理与科技(上旬刊)，2013(9):190－191．
论文作者:何礼品
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
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