刍议煤矿掘进支护中的问题与对策

曹建波+李金祥

摘 要：随着我国社会经济的迅速发展，煤炭需求量不断攀升，煤矿通过新设备、新技术的应用有效提升了煤炭产量。但掘进进度依然是影响煤矿产量的关键因素，为增强煤矿增产稳产的力度，加快掘进进度十分必要。而支护技术作为推进煤矿掘进进度与确保安全生产的重要路径，使得针对煤矿掘进支护中的问题与对策研究具有重要意义。基于此，文章拟从煤矿掘进支护的发展现状出发，分析煤矿掘进支护存在的主要问题，探讨解决煤矿掘进支护问题的具体对策。

关键词：煤矿；掘进支护；问题；对策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.062

煤矿业属于高危作业中的一项重要产业，在施工过程中通常会危及有关工作人员的生命安全，为确保采煤与运输作业的安全进行，往往要在采煤前开挖大量巷道。但是，因复杂的自然环境及地理水文因素，使得巷道内隐藏着各种各样的安全隐患，有时甚至会发生崩塌现象。因而，煤矿掘进支护工作极其重要，在确保其安全性和技术性的同时，提升巷道内的畅通度与稳定度，对强化开采作业人员的人身安全具有不可替代的意义。

1 煤矿掘进支护的发展现状

当前煤矿巷道支护主要以锚喷或锚网方式为主，锚杆孔眼的钻打依然采用的是传统人工气动式锚杆钻机，实行人工挂网。煤矿巷道开挖以后会破坏原岩应力原本的平衡状态，促使岩体内部应力进行重新分布，此时围岩便会在岩体重新分布过程中产生运动，即变形→断裂→位移→垮落。因而，巷道掘进之后首先要进行临时支护，然后才可以实施永久支护。[1]从中可以看出，临时支护在此过程中发挥着重要功能，一方面临时支护可以在短时间内降低巷道围岩的变形量，减缓顶板间的离层，进而控制顶板；另一方面临时支护可以挡住从顶板上掉落下来的矸石，最大程度降低作业人员在永久支护过程中的风险。

在煤矿生产中，如果巷道掘进后不按照巷道断面的形状及顶板的稳定状况，或者不重视临时支护就盲目选择临时支护方式，这样极容易造成顶板事故，给煤矿工作人员的人身安全和煤矿财产带来损失，阻碍掘进进度的顺利开展，尤其是在煤巷掘进时更要强化临时支护。随着我国的煤矿产量日益增加，一些大型综采机械开始被广泛应用，顺槽断面与大巷已达18m?，且煤巷断面以矩形为主，煤巷顶板通常有复合顶板或伪顶，巷道掘进过后造成的裂隙或变形不易发现，一旦临时支护不到位，就很容易诱发顶板的垮落冒顶，造成生命财产安全，从而给煤矿生产带来巨大影响。所以，在巷道掘进过程中，根据巷道形状、巷道规格、围岩类型选择科学的临时支护方式与应对措施十分必要。

2 煤矿掘进支护存在的主要问题

（1）巷道改进压力。目前我国煤矿为满足增产或早投产需求，把煤巷当作巷道的重要选择方式。其中，煤巷拱形断面取代矩形断面是为了适应井下迅速掘进、围岩控制、支护等方面的要求，也是为了促使煤矿生产能够采用大型开采设备，以此提升单产水平以及降低掘进率，这就使得大断面成为当前矿井的现代化主要创建方向。[2]由于巷道的断面较大而给支护造成了一定难度，因而，提高煤矿掘进支护水平成为我国煤矿的重要任务之一。

（2）机械水平偏低。我国多数煤矿企业都是用悬臂掘进机进行掘进巷道工作，锚固作业则还是以人工空顶作业为主，且还要携带各种各样的工具，包括扳手、杠杆、钻机等等。在这种情况下，掘进效率不但十分低下，而且井下工作人员的生命安全也无法得到高效保障，存在较高的事故风险。因此，提升我国煤矿的机械化水平十分重要。

（3）煤矿支护落后。我国大部分中煤层开采所用到的支护设备都是刚度较低、强度较低的不合格设备，如机械锚固锚杆、硬水泥锚杆、管缝型锚杆等设备，这些设备技术还停留在比较落后的开采要求方面，很难满足当前深层开采的高复杂、高难度要求，特备是容易诱发诸多安全事故。[3]因此，我国大多数煤矿企业都存在支护设备落后的问题，这是影响我国煤矿掘进支护向前发展的关键因素之一。

3 解决煤矿掘进支护问题的具体对策

（1）采用吊环式前探梁。临时支护中所用的前探支架材料包括工型钢材质和Ⅱ型钢材质，并对支护长度有严格要求，即必须确保3m以上。在建设前探梁过程中，需要使用吊球進行固定，而且吊环强度还要与前探梁强度相匹配。在搭建支护时，要尤其注重中间部位前探梁必须根据巷道中线进行铺设，同时中间前探梁与两侧前探梁要保持1m距离等。因而，采用吊环式前探梁是现代化煤矿企业生产的科学选择。

（2）应用注浆与锚固融合加固技术。我国煤矿以松散的煤岩巷道为主，因而在应用锚杆支护过程中要尽量避免造成巷道损害，增强锚杆支护的实用性与安全性。要想确保巷道不受到任何损害，我们必须综合巷道的具体特征与实际状况，然后融合注浆技术研发不同形式的注浆锚索与注浆锚杆，同时还要采用巷道两肩处加固技术，以实现支护功能的最大化。根据实际科学合理应用注浆与锚固融合加固技术，可以有效提升煤矿掘进支护的功能与价值。

（3）运用混凝土永久型支护。为提高巷道工作时间内的稳定性，运用混凝土永久型支护技术可以发挥更好的效果，因而这一技术被广泛应用于我国煤矿行业。若在混凝土喷射时有效控制喷射距离，则可以实现煤矿施工的高度安全性。而有效控制混凝土的喷射距离，必须始终遵循掘进要求与地质条件要求。[4]另外，为保证混凝土喷射的质量，还必须要在喷射前认真对金属网实施除杂和除锈，以保证金属网层面的洁净。

参考文献：

[1]谢少华.关于煤矿开采与掘进支护应用技术的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013（07）.

[2]魏智浩.浅论煤矿掘进支护中遇到的问题及处理策略[J].科海故事博览（科教创新），2013（05）.

[3]牛伟杰.浅谈煤矿掘进支护当中的问题及应对策略[J].科技与企业，2012（22）.

[4]刘俊龙.大断面切眼掘进支护技术实践[J].内蒙古煤炭经济，2010（01）.

作者简介：曹建波（1983-），男，河北邢台人，学士，工程师，研究方向：采矿工程。