煤矿掘进支护中存在的问题及措施

2016-10-29董光耀

山东工业技术 2016年19期

关键词：锚杆顶板围岩

董光耀

（国投新集能源股份有限公司，安徽淮南 232110）

煤矿掘进支护中存在的问题及措施

董光耀

（国投新集能源股份有限公司，安徽淮南 232110）

随着我国社会经济快速发展，煤矿开采深度不断地加深，伴随深入挖掘，煤矿开采在复杂地质条件下需要克服各种各样的地形问题，煤矿安全就成为社会关注的重点项目，而在煤矿作业环境中，巷道掘进是事故高发作业工序，因此，煤矿掘进支护技术在煤矿开采中起到关键作用，煤矿巷道支护技术的稳定性和安全性在现代煤矿发展中有不可忽视的作用，但是目前我国煤矿掘进支护技术存在较多问题，本文主要从煤矿实际情况出发，结合本矿区巷道支护中存在的问题进行分析，对煤矿掘进支护技术的解决方案提出简单分析。

复杂地质；煤矿掘进；支护技术；措施

0 引言

煤炭资源仍然是我国主要的能源材料，煤炭开采工作多数在地下进行，随着前部煤炭资源的日渐枯竭，深部开采已经迫在眉睫，深入煤矿地下，首先需要大量的巷道，由于地下施工地质条件差等问题，使得巷道在挖掘时会出现崩塌等危害，严重危害人员安全，为保障人员安全和生产作业的顺利进行，巷道支护成为掘进支护中不可或缺的一部分，巷道可以有效防止围岩变形，本文主要是介绍巷道支护存在的问题和解决办法。

1 煤矿巷道支护的复杂地形分析和难点

以某煤矿掘进地区的地质条件为例。在有悠久历史的老矿区，往往会出现断层多和地质条件不稳定的情况，对安全生产和作业存在严重的威胁，在不断推进的开采中，顶板岩石的变化较为明显，且顶板的煤层松软，容易出现破碎情况，导致巷道掘进中难以成形，前掘后修就成为巷道掘进开采中常常遇到的问题，我国长期采用传统掘进技术，无法与世界先进的掘进技术结合，增大了管理和技术上的难度，加上矿区设备破岩能力差，碰到硬度系数5以上的岩石往往会破坏设备，因此，根据实际情况设计的巷道支护成为保障生产作业正常安全顺利进行的关键。

2 煤矿巷道支护存在的问题

2.1 巷道支护方式的更替

传统支护设备需要进行人工安装，巷道开挖初期的围岩处于零支护的状态，不仅增加了施工作业人员的危险，也形成了前掘后修的场面；加上传统的巷道掘进支护技术设备如硬水泥锚杆、钢丝锚杆等支护设备在强度和刚度等特性上无法满足深部巷道掘进的施工，巷道布置与断面形式的转变也应该根据巷道支护形式进行调整，具有复杂多变地质条件的深部开采，巷道支护方式也应该随之改进，根据企业采取人性化开采的要求，巷道支护技术存在的不足，巷道支护方式的更替存在一定的难度。

2.2 不断增加的开采难度

开采速度的不断增加，国内大部分企业开始进入深部开采，复杂多变的地形和高低压力作用下的巷道围岩增加了开采的难度，围岩在断层或高应力影响下容易发生突变，这就对巷道的承载能力有更高的要求，传统的支护承载能力较低，难以达到巷道支护的强度要求；巷道断面由小断面向大断面转型，不仅可以充分发挥大型机械的效率，而且满足煤矿开采难的要求。

2.3 巷道衔接和临时支护技术

煤矿掘进技术需要综掘机的液压系统，要求液压系统的稳定和闭锁装饰，在临时采取的支护方式中常常采用综掘机液压锁临时进行支护，并利用创新的自行开门施工工艺技术，减轻工作阻力；临时支护中的综掘机配套系统和施工管理存在一定的不足，运用科学合理的先进施工技术，提高组织管理水平，达到高效率作业目的。

现在煤矿开采采用多巷道布置，多巷道布置会出现巷道掘进的衔接问题，为达到快速有效衔接，需要对矿井整体状况做合理周全的设计，例如巷道挖掘后相关设备的是否到位，工作面能否按时进入生产阶段，不良的设计和安排，会影响矿井整体效益。

3 煤矿巷道支护的应对措施

矿井掘进支护的现状使得煤矿巷道改进、煤矿支护方式和机械化程度等问题成为煤矿发展急需要解决的问题，根据我国矿井开采和建设的实际情况，提出安全性更高和高强力的掘进支护技术，促进煤矿井下作业的顺利进行。

（1）传统的支护方式无法满足现代深度挖掘的需要，煤矿支护技术需要与时俱进、根据实际需求引进先进支护技术和设备，传统的支护系统不仅支护效率低下，还存在很大的安全隐患，因此需要提高管理技术水平，建立系统的管理技术，从基础上保证施工安全。

（2）巷道掘进支护注重临时支护的效果，临时支护应用吊环式前探梁对支护体进行加固，确保支护体能正常的控制围岩，巷道采用的吊环式前探梁采用三根吊挂式前探支架，分别沿着巷道中线和两侧布设，两侧和中间的前探梁保持1m左右的距离，为保证稳定性，应采用吊环加固，既保证整个巷道顶板在控制范围内，也能通过吊环进行固定；前探梁支架时应在掘进头后方0.35以内，确保对巷道围岩及时进行控制，保障人员安全。

（3）锚杆支护和单体液压支护方式。单体液压支护也是巷道支护方式的一种，采用单液压支护可以与金属用来铰接顶梁，柱子应该在顶梁的中心位置，当井下进行放炮作业时，人员应第一时间挂上顶梁，铺好钢筋网，并在完成要求后保证金属铰接与单体液压顺着巷道形成三排的形状，并按照一梁一柱的原则进行支护，并在顶梁的缝隙之间穿插小木棍，防止漏顶导致的施工困难。

锚杆支护是普遍存在在巷道支护中的支护形式，该技术灵活性强，可以适应复杂多变的巷道，当巷道原有的应力平衡受到破坏，围岩部分区域会出现集中顶板滑动的状态，此时锚杆支护能有效的对围岩进行施压，将顶板悬吊在深部稳定的围岩上，达到巷道支护的目的。在锚杆支护基础上对围岩进行注浆加固能取得更好的支护效果，所注入的水泥浆液能改善锚杆支护的受力情况，提高锚杆的支护效果，减少变形影响，为后期支护施工打下基础。