关于煤煤矿井下巷道掘进顶板支护技术研究

关于煤煤矿井下巷道掘进顶板支护技术研究

李文峰

玛纳斯县天欣煤业有限公司天欣煤矿；新疆昌吉州玛纳斯县  832200

摘要：中国经济发展迅速，科技水平不断提高，井下巷道施工技术是影响煤矿井下安全、提高经济效益的一项重要技术。井下巷道施工技术比较复杂，要求技术人员选用科学、合理的施工工艺、设备，并根据井下实际情况，及时调整施工进度，确定最佳的掘进速度。在此基础上，对煤矿井下的管理与控制技术进行深入的探讨，并结合实际情况进行分析，对于煤矿井下的整体发展具有重大的现实意义。

关键词：煤矿；巷道掘进；顶板支护技术

引言：煤炭在我国的能源结构中占有举足轻重的地位。煤矿是保障国家能源安全的关键，因此，国家非常重视煤矿的建设。煤矿的安全工作是煤矿生产的重中之重。我国对煤矿的安全工作十分的重视，但由于各种原因，煤矿的安全事故时有发生，在这些事故中，煤矿的顶板支护事故占了很大一部分，所以我们要加强对煤矿井下的管理，以减少事故的发生。

1.煤矿巷道施工特点

在过去的几年里，我国煤矿支撑体系的主体是钢架和拱架。自从90年代初期开始，摇杆系统就成了煤矿井下的主要支柱，煤矿井下的意外也大大降低了。这一变化首先是由于引进了一套应用系统监控的使用守则，随后介绍了一套易于使用的网格体系。实践表明，这种方法取得了很好的效果，并已应用于方钢联合支护的煤矿井下。现在，一个工作小组正在研究用钢拱形支撑的大型公路支架，来设计这种网格体系。煤矿巷道必须沿着煤矿或岩层开挖，在掘进时，很容易出现瓦斯突出的危险，因此，在掘进时必须采取瓦斯突出和超前探水等措施，以消除巷道掘进存在的积水隐患。采用掘进机掘进，从岩层、煤矿强度等方面考虑，为了保证顶板的稳定，消除采场压力对工作面的影响，必须进行顶板支护，支护技术的选取也要考虑到地面压力和支护的使用年限。

2.影响煤煤矿井下巷道掘进顶板支护技术稳定性的因素

2.1施工工艺的选择

控制好施工工艺是改善煤矿井下掘进技术的重要保证，目前国内常用的隧道掘进技术是采用钻孔爆破法，它应用广泛，而且效率高，可以大幅度地加快煤矿井下的掘进。然而，若采用不合理的技术措施，将会影响到煤矿井下的稳定，严重的可能发生坍塌，危及到有关人员的生命和财产，同时也会对煤矿井下的生产经营造成巨大的经济损失。在采用钻爆技术时，必须注意两点：首先，在进行钻孔前，要精确地计算出炸药的装填量，这是影响爆破效果的关键因素。此外，要精确地确定爆破地点。这两个工作都需要精确的计算，保证钻机在煤矿井下中的应用和使用，保证煤矿井下的顶板支护工作的顺利进行。

2.2煤矿井下巷道的工作环境

顶板支护工作是在煤矿井下进行的，工人对巷道进行顶板安装的工艺也是在井下进行的，所以，煤矿井下的施工条件对顶板支护的最终效果起着很大的作用，并对顶板支护的稳定性产生了很大的影响。井下巷道的条件因区域的不同而不同，在条件好的条件下，其自身的巷道也能满足相应的要求和标准，这样的话，工人们就可以根据具体的施工条件，减少在巷道中的支架数量，从而节约井下巷道的空间，从而提高煤矿井下的生产质量和生产效率。但在煤矿井下条件比较复杂的情况下，为了保证安全，必须增加支架的数目。当然，增加支架的数目，不但可以使原有的井巷空间缩小，而且也会使煤矿井下的开采费用有所提高。从这一点可以看出，煤矿井下井巷环境的优劣，直接影响着煤矿井下的生产效率和煤矿井下的安全。

2.3存在安全性隐患

井下巷道施工中的安全问题是每个生产企业都必须重视的问题，而在煤矿井下中，顶板支护技术的安全问题将直接关系到整个煤矿井下的安全，应该成为一个值得重视的问题。现有的数据显示，煤矿井下发生的事故中，多数的原因是由于顶板的支撑问题。有关工作人员要了解矿区的地质情况，并采取相应的对策。一些矿区的围岩稳定性较差，对顶板的支护和顶板的作用不大。在煤矿井下掘进中，由于煤矿井下地质条件复杂，地下地质条件变化较大，往往存在围岩位移、变形等问题，影响了煤矿井下的安全生产。围岩的变形是一种天然的，不能用增加的支架来解决。当围岩被破坏时，顶板的固定作用将会大大降低，其危险性也会增加，从而对煤矿井下的正常生产产生不利的影响。

2.4地质构造

随着煤矿井下的发展，煤矿井下的地质结构也越来越复杂。煤煤矿井下巷道支护工作中，由于煤矿理、节理发育、褶曲构造、煤岩硬度、煤体稳定性等诸多原因，对其进行了支护。在地质条件比较好的情况下，可以进行快速施工。在遇到地质构造复杂的地区，如褶皱断裂，其煤矿厚度变化大，稳定性差，很容易出现顶板冒顶和崩塌，严重影响了煤矿井下的掘进和施工质量。

3.煤矿井下巷道掘进中支护技术的应用

3.1确定岩石性质

在进行煤矿井下巷道开挖时，必须做好前期的准备工作，使工人对其岩性有一定的认识，并对其进行完善和改进。建设单位要与施工单位建立良好的合作关系，由勘探者对工程地区的岩石成分、性质、结构等进行全面的勘察，并取得相应的调查报告。根据所汇报的内容，施工人员应根据所提供的信息，选择合适的支护方案，尽量避免出现危险状况，从而不断提高其施工技术水平。根据实际情况，施工人员应根据巷道的具体情况，采取相应的支护技术，提高其承载能力，以达到支护工程的要求。同时，在进行工程勘察的同时，还要进行工程勘察，获取有价值的资料，然后编制隧道的设计方案，确定支护结构及支护技术。无论采用何种方法，必须保证平整度、光滑性。

3.2锚杆支护技术

锚杆支护是一种常用的支护技术，它主要用于软岩巷道，这种方法不但可以改善巷道的结构，而且可以提高采煤效率和采收率。在锚杆系统中，锚杆是一种非常重要的结构形式。在实施各种施工操作的同时，还要求工人利用力矩螺帽对支座和巷道进行挤压，从而改善围岩的应力状况，防止裂缝。在进行煤矿井下巷道开挖、支护工作前，必须对软岩的基本特性有一定的了解，从而达到优化支护工艺、减少技术难度的目的。

3.3可缩性支架支护技术

支护是井下巷道的一个重要环节，它可以被视为一个辅助工程，它可以提高煤矿井下的安全，保证煤矿井下生产的正常进行。因此，对建设巷道进行支护时，必须从多个方面考虑，从安全、施工效率等方面考虑，从而使其在工程上的应用更加充分。一般情况下，采用积极的支护形式，充分发挥了高强度支护技术的加固效果。在巷道周边岩体承受较大的压力，产生变形时，可采用可伸缩支架，并借助支架内的应力，增强对外部应力的抵抗能力，从而避免巷道病害，提高巷道的安全性和稳定性。其基本原理是：利用支撑的压力，消除部分垂直应力，保证垂直应力在岩石的可承受范围之内，营造出一个安全的工作环境。

3.4 支护体与围岩相结合

与以往的几种支护技术相比，采用围岩－支护体组合支护方式可以达到最优的支护方式，这种方式的合理应用，既可以最大限度地提高围岩的承载力，又可以将围岩的支护能力提高到最大，从而减小支护的受力。采用该方法时，要注意的是：在掘进完成后，必须实施围岩的锚网支护，然后利用巷道底板来监测围岩的变化，寻找最佳的时机，当围岩变形增加时，必须采用预应力锚杆进行加固，以提高围岩的整体质量。

结束语

煤矿井下建设中，对煤矿井下进行巷道开挖、支护是保证煤矿井下安全生产的重要环节，由于煤矿井下地质条件复杂，施工条件恶劣，给煤矿井下的支护带来了极大的困难。所以，在工程建设中要做好前期的准备工作，要主动做好岩层的勘察，并制订相应的支护计划。通过对煤矿井下生产实际的分析，指出在煤矿井下中采用好顶板支护技术，能有效地改善煤矿井下的采掘质量，加快施工进度。

参考文献

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