煤矿掘进支护问题及应对方法探讨

魏鹏达

（大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司焦家寨煤矿，山西 原平 034114）

近年来我国大力发展经济，煤炭产业已经成为了我国经济发展过程中的重要支柱。但是由于早期开采设备简陋，我国煤矿环境复杂等原因，导致现阶段我国煤炭开采面临着严重的支护问题。为了保障我国煤矿的可持续发展，我们在煤矿开采的同时，必须做好煤矿支护工作。只有我们的支护工作做的完善，才可以减少因为煤矿事故所造成的人员伤亡和经济损失，同时也能保证我国煤矿的可持续发展，为国家经济建设增砖添瓦。

1 煤矿掘进支护现状分析

1.1 煤矿巷道

由于地形及多方面原因，我国的煤矿绝大部分都是地下煤矿，这就使得我们在开采煤矿的过程中需要进行巷道挖掘工作，其主要目的是排水通风，方便矿工进出以及煤矿运输。但是一般来说，煤矿的矿井条件都比较恶劣，稍微不慎就会导致巷道塌方等事故，巷道一旦发生坍塌带来的不仅仅是经济上的损失，如果矿井下正好有工人在施工的情况下，所造成的后果更是不堪设想。为了减少经济损失和人员伤亡，杜绝巷道塌方发生，现阶段我们的主流对策就是使矿坑回采巷道由原来的岩石顶板巷道逐渐发展为煤层顶板巷道，这样做就可从一定程度上降低矿坑塌方的几率。同时随着矿坑的不断深入，大型的矿井数量的不断增加，为了满足煤炭运输和通风排队等条件，矿坑回采巷道也由原来的单巷道逐渐转变为多巷道。

1.2 煤矿巷道支护

要想保证地下煤炭的安全开采，巷道支护是其中的关键所在。我国煤矿开采经过长时间的发展，逐渐积累了一些支护经验，支护技术也在不断革新，支护所用的原材料也由原先的木材、型钢升级为现在的锚杆支护。又因为开采难度的不断增加，我们对此还研究了强力锚杆和预应力锚杆支护等技术，这样一来使得我们的煤矿掘进支护就由原来的被动支护变为了主动支护，从而完善了支护体系，大大提高了煤矿开采的安全性。同时为了更进一步保证煤矿掘进的可持续发展，我国相关部门还制定了相应的技术标准和操作准则，推动我国的支护技术更加完善发展。

2 当前我国煤矿支护技术中存在的诸多问题

改革开放以来，由于我国各行各业发展迅速，我国对煤炭的需求量也越来越大，随之导致煤炭开采力度的不断加强，开采范围的不断扩大，这就使得我们对支护技术的要求也越来越高。就现阶段来看，我国在煤炭开采过程中支护方面的问题还是有很多。

2.1 煤矿巷道的改进

现阶段，在对煤矿需求量不断增加的同时，也不断要求煤矿工人增快掘进速度，在保证安全的情况下，要求他们缩短挖掘周期。在巷道建设的过程中，逐渐由原来传统的岩巷转变为煤巷。在煤矿开采的过程中，需要有很多大型设备的支持，为了能使其发挥最大功效，将原来小型的断层面改进为大型断层面，以便这些大型的机械设备能够更充分的参与煤矿开采，提高开采效率。在回采巷道方面，以前只采用单巷道就可以满足使用，但是由于矿井的不断加深扩大，参与施工的工人数量也随之增加，相应的就需要把原来的单回采巷道改变为多巷道的布置模式。此外，由于开采难度的不断升级，巷道面临的问题也就越来越多。刚开始只需要面对一些简单的地质层，由浅入深的进行巷道挖掘即可，但是随着开采的不断加深，所面临的地质层变得更加复杂多样。为了满足煤矿开采条件及做好煤矿支护工作，就需要对巷道进行不断推进和改造，以适应更加复杂的煤矿开采。

2.2 煤矿支护替换

现阶段在我国煤矿掘进支护过程中存在的主要问题就是支护设备强度不足。以现在主流的煤矿支护设备快硬水泥锚杆和裂缝型锚杆等为例，如果按照以前的煤矿开采难度和开采量来说，这些设备还可以应付，但是随着难度的不钻增加，地质情况越来越复杂等情况，这些支护设备就显得力不从心。为了应对新型的煤矿开采技术，充分保障开采工人的生命安全，加大经济效益等多方面问题，我们必须及时的更新支护设备，使煤矿支护问题得到进一步完善。

2.3 机械化程度有待增高

在早期的煤矿开采施工过程中，由于资金短缺，技术落后等原因，存在机械程度较低的问题，主要还是利用人工施工来确保煤矿开采。这种作业方式不仅效益低，而且对施工队员的人身安全有着较大的威胁。为了提高经济效益并切实保障工人的生命安全，就要提高机械化程度，能用机器做的工程尽量减少人工参与。

3 如何做好煤矿开采支护工作

煤炭支护工作关系着整个煤矿开采的安全性，在煤矿开采过程中起着安全保障作用，可见做好煤矿支护掘进工作的重要性不言而喻。所以，相关单位及工作人员要切实做好煤矿开采中的支护工作，并结合地形环境等因素，制定相应的工作准则，保证支护工作中每一个细节得到完善。

3.1 采用吊环式前探梁

临时支护工作的重要意义就在于永久支护工程完善前，能够确保施工人员的生命安全得到保障，并减少因为塌方带来的各种问题。而在岩巷施工的过程中，由于顶板容易造成碎裂，存在安全隐患，我们必须予以高度重视，切实加强岩巷的临时支护工作。在工程掘进之后，应当在第一时间把前探梁移到掌子面，并且按照不同的位置要求打入超前锚杆卡环，最后将卡排进行拆卸，从而进行永久性防护。另外需要注意的是，在做这些工程的过程中一定要及时关注锚杆出现老化失效等问题，注意不可以在上面进行吊挂卡环，不能出现空洞的现象。还有就是施工人员一定要记得佩戴安全防护设备，如安全帽、安全绳等，以此保证施工人员的安全。

3.2 使用吊链式前探梁

为了使施工更加便捷，还可以使用前探式支架作为临时支架，采用π型的前探梁。所选择的前探梁长度应该大于3.5 m，以便满足我们的需求。在布置类似前探梁这样的设备的过程中，应当严格按照所挖掘的巷道进行布置，而且在布置中，还要预留1 m左右的预留空间来确保固定牢固，所需要的的固定点最少不应少于两个。这些临时支护工作，必须要在永久性支护工作做好之前就得到完善，以此保障我们煤矿开采的安全性。

3.3 利用混凝土进行永久支护

在做好前期的临时支护工作以后，为了进一步提高施工的安全性，则需要利用混凝土进行永久的支护，这种支护方式一般用于年份较短、结构较为完整的巷道。为了确保这种巷道的岩增不会因施工造成断裂坍塌，就要利用混凝土的坚固、耐久等特性对巷道进行永久性支护，这种支护主要有锚网喷支护，石碹支护等。在对煤矿挖掘到一定程度后，还需要对混凝土支护层进行加厚处理，以确保它的稳定性。

4 结语

近年来，在国家政府的领导下，各行各业都取得了突飞猛进的进步。而煤炭作为常见的消耗型原料，我们对其需求量越来越多的同时，在这个过程中所暴露出来的问题也愈发增多，如环境污染问题以及我们今天所探讨的煤矿掘进支护问题。为了全面提高我国的煤炭开采产量，保证施工人员的安全，持续推动我国经济发展，政府相关部门及相关工作人员也要不断研究创新煤矿支护技术来解决这些难题，从而提高煤炭产量，保障煤矿开采工作能够安全长久的进行下去。