掘開工作面臨時(shí)支護(hù)質(zhì)量問題及質(zhì)量控制策略研究

任學(xué)威

摘 要：隨著我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)煤礦開采行業(yè)也得到了飛速的發(fā)展。在實(shí)際的煤礦開采過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)存在各種各樣的問題。其中，在煤礦開采過(guò)程中全錨支護(hù)在煤礦行業(yè)的開采過(guò)程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是，全錨支護(hù)在得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問題，這樣不僅對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生了制約，還產(chǎn)生了一定的生產(chǎn)安全隱患，進(jìn)而導(dǎo)致勞動(dòng)效率并不是很高。文章通過(guò)對(duì)掘開工作面臨時(shí)支護(hù)質(zhì)量問題的闡述，重點(diǎn)探討了掘開工作面臨時(shí)支護(hù)質(zhì)量控制策略進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)巷道；臨時(shí)支護(hù)；控制策略

近年來(lái)，隨著我國(guó)煤礦開采工作的廣泛實(shí)施，我國(guó)的煤礦開采強(qiáng)度在不斷的加大，這就導(dǎo)致了在開采過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)安全問題，所以，這就需要對(duì)掘開工作面臨時(shí)支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行保證，只有質(zhì)量得以保證的基礎(chǔ)上才能順利的完成煤礦的開采工作。想要保證在復(fù)雜的地質(zhì)條件下能夠?qū)蜻M(jìn)工作面臨時(shí)支護(hù)安全進(jìn)行保證，就必須對(duì)臨時(shí)支護(hù)的方法進(jìn)行重點(diǎn)研究，只有這樣，才能真正保證在不影響進(jìn)度的同時(shí)使臨時(shí)支護(hù)起到自身的安全作用。

1 掘開工作面臨時(shí)支護(hù)概述

巷道臨時(shí)支護(hù)就是在井巷施工中，在掘進(jìn)工作面架設(shè)永久支護(hù)之前架設(shè)的維護(hù)巷道安全和工作空間的一種臨時(shí)支架，以保護(hù)掘進(jìn)施工人員的安全，在適當(dāng)時(shí)機(jī)可改為永久支護(hù)。巷道臨時(shí)支護(hù)的特點(diǎn)是服務(wù)期限短，并緊跟工作面；除錨噴支護(hù)外，臨時(shí)支架均可回收復(fù)用；若用錨噴作臨時(shí)支護(hù)，則其可以作為永久支護(hù)的一部分。

井巷臨時(shí)支護(hù)有錨噴支護(hù)、錨桿支護(hù)、金屬拱形支護(hù)、金屬拱形無(wú)腿支護(hù)、梯形支護(hù)、無(wú)腿支護(hù)、前探支護(hù)、盤式支護(hù)等。

2 當(dāng)前使用的臨時(shí)支護(hù)形式及臨時(shí)支護(hù)質(zhì)量問題

當(dāng)前情況下，在我國(guó)廣泛使用的臨時(shí)支護(hù)形式主要包括三種，即：第一，柱帽加單體支柱的形式，而運(yùn)用這種形式進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)主要存在的問題是：一，此種方式支護(hù)面積較小，并不能完全有效的對(duì)支護(hù)裸露的巖石進(jìn)行全面有效的保護(hù)，簡(jiǎn)單的說(shuō)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)漏頂?shù)膯栴}；二，單體支柱的應(yīng)用并不能使各個(gè)支柱之間進(jìn)行有效的聯(lián)合，這就不能保證各個(gè)單體支柱能夠有效的承受相應(yīng)的壓力，進(jìn)而導(dǎo)致支柱傾倒；三，在進(jìn)行掘開工作面炮掘時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工作面崩塌的情況。第二，是單體加鉸接梁外加板梁的支護(hù)形式，而這種支護(hù)形式經(jīng)常出現(xiàn)的問題主要有以下幾種：一，當(dāng)此種支護(hù)形式應(yīng)用到地質(zhì)結(jié)構(gòu)、頂板起伏不定的地質(zhì)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的漏洞，所以，這就嚴(yán)格禁止在此種地質(zhì)條件下進(jìn)行使用；二，在對(duì)工作面進(jìn)行炮掘工作時(shí)，炮掘工作面的支護(hù)經(jīng)常會(huì)受到炮掘的影響，進(jìn)而導(dǎo)致工作面對(duì)的崩塌，而當(dāng)進(jìn)行機(jī)掘工作面支護(hù)時(shí)，還經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)被割頭撞倒、撞壞的情況出現(xiàn)；三，運(yùn)用這種支護(hù)形式，會(huì)導(dǎo)致所需要的臨時(shí)支護(hù)體積較大，而應(yīng)用較為笨重，對(duì)材料的消耗也相對(duì)非常多，這就間接的導(dǎo)致工人的勞動(dòng)量不斷的增加；四，相對(duì)于其他臨時(shí)支護(hù)形式來(lái)說(shuō)，此種支護(hù)形式結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，而其自身的安全性能并沒有隨著結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的增高而增高。

3 掘開工作面臨時(shí)支護(hù)質(zhì)量控制策略

通過(guò)上述問題的分析可以知道，掘開工作面臨時(shí)支護(hù)想要對(duì)頂板成全封閉面接觸的新型護(hù)頂，就需要設(shè)定特定的方案，既對(duì)安全設(shè)施及護(hù)頂網(wǎng)架進(jìn)行新型的設(shè)計(jì)，并通過(guò)對(duì)點(diǎn)柱、懸吊式長(zhǎng)鋼梁與護(hù)頂網(wǎng)架形成全封閉護(hù)頂系統(tǒng)共同支護(hù)頂板。通過(guò)對(duì)懸吊式長(zhǎng)鋼梁的材料選型，對(duì)護(hù)頂網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)選擇，探討全封閉臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)的使用方法。

3.1 懸吊式長(zhǎng)鋼梁的材料選型

當(dāng)前情況下，我國(guó)經(jīng)常使用的懸吊式長(zhǎng)鋼梁有550mm鋼管、鋼梁、槽鋼、角鐵等規(guī)格、強(qiáng)度等各種各樣的材質(zhì)。而運(yùn)用此方案進(jìn)行支護(hù)材料的選型，就需要保證所選擇的材料強(qiáng)度具有強(qiáng)度大、重量輕等特點(diǎn)，并以此材料作為懸吊式長(zhǎng)鋼梁。運(yùn)用5#型號(hào)的槽鋼對(duì)焊成方管鋼作為懸吊式長(zhǎng)鋼梁強(qiáng)度較大、重量適宜、易于加工，所以，就需要選擇此材料作為現(xiàn)代懸吊式長(zhǎng)鋼梁材料進(jìn)行使用，而其具體的使用長(zhǎng)度可以根據(jù)錨桿間排距來(lái)進(jìn)行確定，通常情況下，其長(zhǎng)度一般都為2.7-3.2米。

3.2 點(diǎn)柱的改進(jìn)

點(diǎn)柱的改進(jìn)主要功能就是對(duì)現(xiàn)在經(jīng)常使用的自制加工的千斤頂管式點(diǎn)柱進(jìn)行淘汰，而得到改進(jìn)的點(diǎn)柱可以應(yīng)用新型的液壓安全點(diǎn)柱，此點(diǎn)柱的應(yīng)用特點(diǎn)主要是因?yàn)槠渥陨淼男谐梯^長(zhǎng)，而自身的重量較輕，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中非常方便。

3.3 護(hù)頂網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)選擇

3.3.1 護(hù)頂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的形狀

在護(hù)頂網(wǎng)架的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，其主要的形狀一般有長(zhǎng)方形和圓弧形兩種，而圓弧形進(jìn)行展開應(yīng)用就能成為長(zhǎng)方形，而兩者具體的應(yīng)用需要格局巷道的斷面形狀進(jìn)行確定。例如對(duì)煤礦巷道來(lái)說(shuō)，其錨桿支護(hù)在應(yīng)用過(guò)程中因?yàn)橄锏雷陨硎蔷匦螖嗝妫漤敯逑鄬?duì)較為平整，這就導(dǎo)致網(wǎng)架的使用所選用的經(jīng)常是長(zhǎng)方形的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。在此過(guò)程中，網(wǎng)架的寬度確定主要是根據(jù)每茬炮的循環(huán)進(jìn)尺確定的，一般為每茬炮的循環(huán)進(jìn)尺的80%，而網(wǎng)架的長(zhǎng)度一般是根據(jù)巷道頂板跨度進(jìn)行確定的，一般為巷道頂板跨度的75%。

3.3.2 護(hù)頂網(wǎng)架的材質(zhì)

在對(duì)護(hù)頂網(wǎng)架材質(zhì)進(jìn)行選擇的過(guò)程中，通常有兩種材質(zhì)可供選擇，既：第一，應(yīng)用鍍鋅鋼管焊成的鋼性網(wǎng)架，而應(yīng)用此中材質(zhì)所焊接成的網(wǎng)架其主要的優(yōu)點(diǎn)就是能夠有效的抵抗強(qiáng)度較大的壓力，同時(shí)自身的系統(tǒng)穩(wěn)定性不會(huì)受到破壞，而缺點(diǎn)就是其在巖巷半圓拱巷道斷面的應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)因?yàn)槠溥m應(yīng)能力較差的原因而出現(xiàn)各種問題，而此時(shí)就需要根據(jù)實(shí)際的斷面情況進(jìn)而選擇不同的網(wǎng)架材質(zhì)，當(dāng)斷面較大時(shí)，所需要的網(wǎng)架也要適當(dāng)?shù)脑龃?，而這也就導(dǎo)致了下井運(yùn)輸、擺放等工作實(shí)施起來(lái)都非常困難，同時(shí)，鋼管太細(xì)就會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)架變形，而鋼管過(guò)粗又會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)架質(zhì)量增加，使用起來(lái)就不方便。第二，網(wǎng)架材質(zhì)的選擇中應(yīng)用圓鋼或螺紋鋼可以做成柔性較強(qiáng)的網(wǎng)架，而其主要的優(yōu)點(diǎn)就是能夠保證對(duì)不同的巷道斷面都能夠有效的進(jìn)行應(yīng)用，而其主要的缺點(diǎn)就是自身的剛性及抗彎強(qiáng)度相對(duì)非常低，這就導(dǎo)致在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中網(wǎng)架會(huì)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。因此，在實(shí)際的網(wǎng)架應(yīng)用過(guò)程中，就需要有效的對(duì)兩種網(wǎng)架進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，只有這樣才能真正保證掘開工作面臨時(shí)支護(hù)質(zhì)量得到全面的保證，進(jìn)而保證工程施工的順利進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行巷道工作時(shí)，要嚴(yán)格杜絕掘進(jìn)工作面的空頂施工，而想要保證頂板事故得到有效的控制，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的安全，就需要對(duì)臨時(shí)支護(hù)進(jìn)行嚴(yán)格的要求，而掘進(jìn)巷道的頂板管理重點(diǎn)是迎頭空頂期間的頂板管理，通過(guò)對(duì)臨時(shí)支護(hù)質(zhì)量的改進(jìn)，從而從根本上杜絕掘進(jìn)迎頭空頂作業(yè)的現(xiàn)象，確保掘進(jìn)迎頭管理落到實(shí)處，對(duì)保護(hù)安全有著重要的意義。

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