煤矿掘进支护问题与合理应对建议研究

徐春辉 冯伟斌

摘要：近些年来，煤矿开采技术正在迅速进步。在煤矿开采中，掘进支护构成了其中的核心部分，煤矿的掘进支护与煤矿开采质量密切相关。煤炭资源是不可再生的，然而最近几年煤矿采掘的深度逐步增加，与之相伴的安全隐患也不容忽视。随着采煤业进步，煤矿事故也表现出频发的趋势，因此亟待增强煤矿的掘进支护技术，通过掘进支护方式来保障煤矿采掘的安全。本文首先分析煤矿掘进支护的重要意义，并就当前存在的支护问题进行探讨，最后提出几点优化措施，旨在为相关工作提供参考。

关键词：煤矿；掘进支护；问题；对策

引言

近些年来诞生了很多新式的采煤技术。在新的形势下，煤矿掘进增加了深度，然而这个过程也伴有更严峻的安全威胁。矿井如果不具备全面的支护，那么很容易威胁采煤施工的基本安全。由此可见，煤矿掘进支护应当构成最根本的安全防控，在采掘过程中起到不可忽视的作用。明确煤矿掘进支护的相关问题，有利于运用适当的安全防控措施，杜绝井下矿难发生。

1、煤矿掘进支护的重要意义

现城乡生活水准都在迅速提高，对于日常生活以及各行业生产来讲，煤炭资源都是不可或缺的。煤炭可以用来提供冬季取暖或作为化工生产所需的原材，因而日益体现出重要价值。与此同时，煤矿采掘客观上需要布置较复杂的巷道，因而需要配备全方位的安全防控措施才能杜绝隐患。作为支撑性的产业之一，煤炭行业近些年来为宏观经济的进步提供了重要保障，通过煤矿采掘可以获得显著的经济实效。但是与此同时，如果忽视了最根本的安全防控，那么很容易导致大规模矿难，这种现象造成了生命威胁以及财产损失。由此可见，防控矿难的基本前提就在于设置必要的矿井安全防护，通过布置矿井支护的方式來杜绝矿井塌陷的隐患，从而保障安全。因此，对于煤矿掘进来讲，有必要依照因地制宜的思路来布置煤矿支护，避免突然发生井下采矿事故。

2、煤矿掘进支护问题

2.1现有的锚杆支护技术无法满足复杂地形

煤矿企业多数地区地形复杂，井下地质条件也十分复杂。煤矿采掘工作面涉及到掘进巷道上坡下坡与掘进施工中遇断层，施工前方地质情况未知，如遇顶板煤層比较松软，遇断层过跳台，发生漏煤的风险变大。因此，在煤矿掘进时，极易出现变形现象。锚杆支护是当前使用最多的一项措施，虽然其效果较好，但研究发现，在我国部分煤矿企业中，仍然存在锚杆支护强度低等现象，如部分企业在煤矿掘进时仍然使用机械锚固锚杆支护、快硬水泥锚杆支护以及钢丝绳浆锚杆支护等。此类技术虽然起到一定的加固作用，但只能运用于掘进规的一般巷道，面对地形较为复杂且掘进需求较高的主要大巷，上述设备便存在很大的隐患，从而限制了煤矿掘进能力。与发达国家相比，我国的煤矿掘进支护水平相对落后。

2.2机械化程度低

据统计，我国有80%开采都是在井下实施作业，因此掘进巷道作业使用较为复杂的掘进机。就我国的煤矿掘进机械多使用悬臂式掘进机，这类机械在掘进巷道后，支护工作主要通过人工操作进行巷道顶板的支护工作，即以施工人员为主，通过使用钻头、扳手以及杠杆等工具进行支护作业，机械化程度低。同时，人工操作处理工作效率低，使得煤矿开采周期变长，完成效率较低。

2.3 挖掘效率低

需求量的增加，使得煤炭的开采业变多，同时煤矿掘进支护面临的挑战也进一步严峻。煤矿掘进效率问题即为首要面对的问题，在实际开采过程中，较多因受到复杂地质条件的影响，导致采煤作业遇到阻碍，影响了煤矿采掘效率。因此首要解决的问题为最大程度上将煤矿矿井的掘进周期缩短。缩短掘进周期的有效方法为在建设煤矿巷道时，要将原来的拱形断面变成现在的矩形断面，将工作人员的效率提高； 其次增加巷道的数量，满足矿井的高强度运输以及通风要求。

3、煤矿掘进支护问题优化策略

3.1施工组织管理

面对日益复杂的煤炭开采环境，采掘团队在实际施工作业中，要与时俱进，通过对施工组织管理模式进行更新，形成科学的管理机制，以便提高掘进机在实际使用时的有效性。与此同时，还要对团队的工作人员进行培训，以便进一步完善团队能力，保障采掘工作的顺利开展，提高采矿作业的安全性。

3.2 U 型钢架的使用

在处理的过程中，要利用U 型的钢架结构实施支护固定，同时，还要在临时的支护和锚杆的支护之间进行混合使用，使临时的锚杆支护、超前支护相结合，从而达到保护围岩不出现垮塌以及破碎的目的。在实施支护固定时，要仔细观察锚杆倾斜度，需要将其控制在45°之内。在锚杆临时的支护中增加U 型钢架，不仅使得临时支护以及超前的支护都能够较好地加固，还能有效地防止煤矿中的顶板等出现一些破碎或是垮塌现象，确保煤矿掘进处于一个安全以及稳定的环境进行作业。

3.3直接破顶法的应用

对于断层区域多的矿井，该区域的地质条件复杂，掘进难度较大，特别是面对地质松软层区域，掘进工作尤为困难，甚至会出现难以继续进行的情况。在此背景下，施工团队为了确保断层区域煤矿开采工作的安全性以及稳定性，一般采用直接破顶法进行支护，使掘进作业难度降低，达到加固的目的。即利用掘进机，将顶部松软层质直接破除，留下质地非常坚固的顶板岩，这时通过锚网加锚索联合支护，解决采煤过程中的问题，减少安全隐患。

结语

总之，煤矿开采工作具有一定的危险性，尤其是在十分复杂的地质条件进行作业，其开采难度以及危险性均呈现正比关系。对煤矿掘进中的支护技术问题进行积极研究，不仅有益于我国煤矿事业的发展，还充分保证煤矿工人的安全。更新施工组织管理模式、在锚杆临时支护中增加U 型钢架以及直接破顶法方案的应用均能解决掘进过程中的问题，减少安全隐患。

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