探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施

蔡福洋

摘 要：随着经济和科技的不断发展和进步，社会对煤炭的需求量越来越大，而作为煤矿掘进的关键技术——支护，它的高安全性和高稳定性使其日益受到人们的关注。基于此，本文通过对我国煤矿掘进支护的现状分析，阐述当前煤矿掘进支护技术所面临的难题，并由此提出相对应的策略方法，以资参考。

关键词：煤矿掘进支护；现状；问题；措施

0 前言

煤矿业是一项高危作业的产业，往往在施工过程中危及工作人员的身体和生命安全，为了保证采煤和运输作业中的安全运作，通常在开采前挖掘大量的巷道，但是由于复杂的地理水文及自然环境因素，巷道内存在各种安全隐患，甚至会出现崩塌的现象，因此，煤矿掘进支护工作就显得尤为重要，在保障其技术性和安全性的同时，确保巷道内的稳定与畅通，给开采作业人员提供良好的安全环境。

1 我国煤矿掘进支护的技术现状

煤矿掘进支护是保障煤矿生产安全的关键支撑，在长期的实践和发展过程中，支护技术历经革新，在最初的木材、型钢等材料的基础上发展为如今的锚杆支护。我国的锚杆支护技术兴起与上世纪50年代，但大多属于被动的支护，硬度和强度相当的低[1]，在简单的地质条件下，能够发挥作用，一旦出现复杂的地质状况便显得很“无力”。随着开采难度和需求的不断加大，人们致力于技术的开发与研制，并取得了突破性的进展，强力锚杆和高预应力锚杆支护被研发并广泛应用在开采工作当中，它实现了支护的主动性，更加强调了支护的完整体系。

当前我国煤矿巷道内广泛应用锚杆支护，通过提高岩体的粘聚力和强度，有效地解决了巷道的围岩滑移和裂张的问题，并在开采中更为重视支护的强度、刚度和安全可靠性，以“三高一低”的支护理念，提高掘进的效率[2]。

目前，国内绝大部分煤矿都采用这种煤矿掘进支护技术，根据自己的实际技术情况制定了相应的技术标准和制度，并在生产运作工程中形成了一整套的系统化的锚杆支护技术体系，在推动技术革新与应用的同时，保障了开采的安全运转。

2 煤矿掘进支护中存在的问题

虽然，当前我国的煤矿掘进支护技术已经有了长足的发展并取得了巨大的成效，但是，随着开采的不断深入和强度的不断加大，煤矿掘进支护在开采工作中的作用日益突出，面对复杂的地质情况与安全工作的日益跟进，支护中存在的问题也日趋突显，如支护设备的落后，机械化程度不高等。

2.1 落后的支护设备无法满足巷道的革新需求

经济的发展，促使社会对煤炭的需求量与日俱增，市场对开采的速度、数量和质量都有了新的要求，这就给矿坑挖井工作带来了新的挑战。煤矿企业为了适应市场的需求将巷道由岩巷转变为煤巷，因此，考虑到工作人员的安全，断面也从传统的拱形发展为高安全系数的矩形，不仅提高了工作效率更加增强了断面的利用價值[3]。并且，在实践过程中，为了提高产量和作业效率，充分发挥大机械的作用，煤矿企业逐渐将巷道的断面加大，转型为大型断面，对回采巷道的数量和埋深也有了新的要求，采用多巷道的开采模式，在满足巷道内通风顺畅的同时，也保障了开采人员的安全，并以巷道埋深“由浅入深”和“由简入杂”的原则进行改进，煤炭巷道的改进，致使原有的支护无法满足它的需求，无法达到作用的最大化。目前我国的掘进支护在设备上还是具有一定的低硬度、低刚度性，无法满足当前的开采需要，因此，为了应对更复杂的地质开采和大量的社会需求，更新煤矿支护设备刻不容缓。

2.2 支护操作机械化程度不高

煤炭开采是一个多环节运作的活动，而且每个环节的牵制性是相当大的，规模的扩大，就会使掘进机的使用更加的复杂化。当前我国主要采用悬臂式掘进机进行巷道的开掘工作，通常需要施工人员进行井下的空顶作业，这种作业中使用的设备还有钻机、扳手以及杠杆，支护技术的应用更是需要太多的人工操控，因此在开采过程中，应注意提高支护工作的机械化作业[4]。

3 应对我国煤矿掘进支护技术问题的措施

从我国目前煤矿掘进支护的应用现状出发，针对它存在的相关问题，煤炭企业必须要在技术上不断地革新和完善，与科研相关部门通力合作，开发出具高安全性、高强力和高预应力的支护技术，从而保障我国煤炭的安全绿色生产。

3.1 科学合理的搭建前探梁

前探梁对支护和开采工作都有着重要的意义，因此，应科学合理的对其进行搭建。在现代矿井中应广泛采用机载式前探梁，这种临时支护方式采用液压系统工作，极大的减少了人工的工作量，并且省时省力，有效的控制空顶的顶板条件，使工作人员在补打永久支护的时候，有一个相对安全的环境。同时，掘进巷道内应同步配备滑移式前探梁。如果巷道内没有机载式前探梁，或者机载前探梁出现故障的时候，可以使用吊环式的、长度大于三米的11号矿用工字钢或槽钢等材料的滑移式前探梁，根据前探梁的位置，中间的探梁要与巷道的中线保持一致，两侧的与中间的保持在一米一的距离内，每根前探梁要有两个以上的支护点。应注意的是为了保障前探梁的稳定性，在固定后，要用π型钢做材料的前探梁，而且在进行架设工作之前，应对敲帮问顶，及时起立活石，将前探梁前移，注意使用两个以上的连棚器对棚进行加固。在煤矿开采中要选用长度大于三米五的π型的钢前探梁，并通过单体液压支柱支设前探梁，当前主要是以外注式的单体液压支柱为主。工作人员在操作过程中，应该将两条前探梁的距离控制在三十厘米以内，并且使用穿杆和方木对前探梁的上方进行支护。

3.2 采用锚固与注浆联合加固的技术

目前我国的煤矿多数是松散的煤岩巷道，因此，我们在使用锚杆支护时避免对巷道造成损害，加强安全和实用性，我们应结合巷道的具体特点，结合注浆技术开发出不同形式的注浆锚杆，注浆锚索，或在巷道两肩角处补打角锚杆并引进加固技术，达到支护作用的最大化。

4 结语

在科学技术和经济发展的大力推动下，我国的煤矿产业得到了迅猛的发展，在各项工作技术取得了巨大成就的同时，也面临着各种技术革新难题，比如巷道掘进的深度和广度的加深，对支护技术提出了更高的要求，为实现巷道的安全通畅，煤矿企业应根据自己的实际情况进行技术革新，在实践中不断的发现新方法、开发新技术，全面提高采矿作业的安全性，促进我国煤矿产业的全面健康发展。

参考文献：

[1]齐首靖.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014（08）：121-122.

[2]苏东怀.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J].科技风，2014（01）：70.

[3]周博.煤矿掘进支护问题及应对方法分析[J].企业技术开发，2014（11）：176+178.

[4]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）：241.