機械化采煤工作面支護技術探討

任紅飛 趙文龍

【摘 要】眾所周知，當前煤礦企業(yè)在煤炭開采過程中面臨的地質條件和施工環(huán)境越來越復雜，只有合理應用巷道支護技術，才能保證井下作業(yè)人員的安全和煤炭開采質量，文章重點分析了巷道支護技術技術的應用類型以及應用過程中出現的問題，并提出相應的優(yōu)化措施。

【關鍵詞】煤礦;工作面;支護技術;應用

1、引言

煤炭開采行業(yè)存在的危險性較高，巷道掘進工作的風險性尤為高，所以，采煤工作面具體開展相關作業(yè)過程中，需要應用多種高實效性支護方式，才可能避免塌方等事故發(fā)生。近年來，煤礦企業(yè)對巷道掘進工作的重視程度越來越高，并在具體施工過程中應用各種類型支護技術，有效提升了采煤工作面的穩(wěn)定性和安全性。

2、幾種工作面巷道支護技術應用介紹

2.1預留煤柱支護技術

該技術是最為傳統(tǒng)的巷道頂板支護方式，其通常指在巷道下區(qū)段和上區(qū)段中間部位進行支護的一種方式，操作便捷性相對較高。通過合理應用該技術進行支護，可提升巷道的通風及排水能力。該技術的主要弊端是投資成本較高。此外，在實際應用中，若承擔支護作用的煤柱發(fā)生損壞問題，則整個工作面的安全性將大幅降低。

2.2可縮性支架支護技術

該技術是當今巷道掘進頂板支護作業(yè)中應用較為廣泛的技術之一，此技術應用的可縮性支架具有雙向性特點，其多應用在Ⅲ類巷道支護施工中。相關實踐表明，該支架承受的荷載和承壓能力均較強，對其做好有效應用，將有助于大幅提升采煤工作面的安全和穩(wěn)定性。

2.3錨桿支護技術

對于錨桿支護技術來說，起到關鍵性支護作用的主要包括錨固劑的使用和支護構件托板。在支護過程中，通過調整扭矩螺母，可以加大托板受到的壓力，從而使圍巖受到的應力發(fā)生變化，有效規(guī)避巖石出現裂隙現象。

2.4砌碹支護技術

應用砌碹支護技術的主要目的是為了支護圍巖表面，一般情況下被應用在巷道特殊位置。該技術的應用難度并不高，但應用費用較高，其在支護過程中使用的材料類型要求比較嚴苛，各種材料參數都必須進行嚴格控制。這些嚴格要求和高成本導致該項技術的應用存在局限性，不建議在一些規(guī)模小的礦山中使用。

3、煤礦井下應用巷道支護技術過程中存在的問題分析

在使用巷道支護技術進行施工的過程中，經常會出現一些問題，例如圍巖發(fā)生變化，圍巖主體被破壞，圍巖遇水膨脹，發(fā)生不良形變等，這些問題都會影響到支護材料的結構，更有甚者可能會引發(fā)嚴重的冒頂事故。導致上述情況出現的原因主要包括以下兩點：一是當工作面施工區(qū)域的地質條件相對比較好，那么在應用支護技術的時候難度就會降低，反之，如果該施工區(qū)域地質環(huán)境比較復雜，那么會大大影響掘進施工的效率，拖延速度，這樣一來自然就會影響到支護技術的應用。二是施工工藝對支護技術造成的影響。例如在進行巷道掘進施工過程中，通常會同時使用錨噴支護技術及爆破技術，在此期間，爆破裝藥量需要嚴格控制，炮眼布置必須準確，由于上述操作都需要通過工作人員來完成，一旦出現誤差，必然會影響到錨噴支護技術的使用。

4、煤礦工作面巷道支護技術應用優(yōu)化措施研究

4.1選擇正確支護方式

在實施井下掘進施工時，比較常見的支護技術主要有上文提到過的幾種類型，具體選擇哪種技術類型，需要根據巷道種類、圍巖強度及圍巖的發(fā)展狀態(tài)來確定。一個正確的巷道支護技術能大大提升施工效率。因此，在確認應用的技術類型之前，首先要確定巷道的真實情況，然后再視情況進行選擇，比如，當圍巖強度不足，需要進行強化時，就必須使用錨桿支護技術來進行施工。而對于穩(wěn)定性良好的巷道類型，則可以使用棚式支護技術。

4.2要結合施工現場制定科學的支護施工方案

施工方案對于施工的整個過程來說至關重要，有了施工方案才能明確施工人員的具體工作方向。如果施工方案不夠合理，那么必然會影響到后續(xù)的支護施工工作。為此制定一個合理、可靠的施工方案是非常必要的，在制定方案之前，方案設計人員必須要到達現場進行實地勘察，詳細記錄勘察細節(jié)，深入了解圍巖的實際狀態(tài)與特性，如此一來才能制定出最為合理的支護施工方案。

4.3強化支架強度協(xié)調釋壓及讓壓

煤礦井下巷道掘進施工結束以后，產生位移及形變問題的可能性較高，為了避免此類問題的出現，應重視采取掘進初期柔性作用較高、后期剛性作用較高的支護手段，有助于避免出現上述問題的可能性，進而促使巷道整體穩(wěn)定性和完整性，減少后期支護設備返修的次數和幾率。同時，要重視圍巖釋壓及讓壓的協(xié)調性，對促進支架強度的提升存在積極影響，促使巷道支護結構的支護實效性提升，使得圍巖可以經由變形的方式有效的釋放壓力，有助于提高頂板支護的質量。

4.4提高工作面巷道頂板承載能力

要確保巷道掘進施工前各項準備工作的質量，具體而言，經由有效分析煤礦巷道圍巖的礦壓觀測數據及力學性質的方式，合理挑選和應用相應的支護技術，同時，需要注重實施好關鍵位置的安全技術規(guī)劃設計操作，并應確保巷道具有較高的光滑度及平整度，促使圍巖的穩(wěn)定性提升，加快煤巖層的松動，確保頂板承載力，以促使支護體結構及圍巖的實效性充分發(fā)揮出來。

4.5建立行之有效的支護技術監(jiān)管制度

一個科學、合理的工作制度，能夠確保工作人員井然有序的工作，因此，要合理應用支護技術，相關管理人員必須要建立一個科學健全的技術應用監(jiān)管制度。只有這樣才能時刻對支護系統(tǒng)實施監(jiān)管，及時掌握各方面信息，通過對獲取數據進行細致分析，一方面能夠準確預測圍巖的基本情況，還可遠程跟蹤巷道支護技術的應用狀態(tài)。從中發(fā)現問題解決問題，不斷提升支護技術施工水平。

4.6其他有效策略

煤礦井下巷道掘進頂板支護工作極易由于外界各種因素的影響產生質量問題，可經由如下幾種方式開展高質量監(jiān)督管理操作的方式避免：一是要提升作業(yè)人員培訓質量。工作人員的專業(yè)素質及施工能力可對相關工作的整體質量產生直接影響，因此，相關企業(yè)利用注重有效開展人員的培訓及教育工作，積極利用多種合理的手段，強化人員對相關知識及技能的掌握，有助于更好的確保工作進度及效率。二是要創(chuàng)建完善的安全監(jiān)管體系，并要求各工作人員嚴格依照體系規(guī)定開展各環(huán)節(jié)工作，有助于提早發(fā)現及解決問題，大幅降低具體支護施工過程中出現各種安全隱患的可能性，對促進支護施工質量的提升及更好維護施工人員的生命財產安全都具有重要作用。

5、結語

當前，伴隨著煤礦開采力度增加，煤礦巷道掘進過程可能受到客觀因素影響，受到外界應力作用，加劇圍巖破碎、變形，不僅影響到巷道掘進效率，還會威脅到巷道生產安全。因此，結合實際情況選擇合理的支護技術，提升煤礦掘進巷道支護效果，對提高煤炭企業(yè)的生產效率和經濟效益意義重大。

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（作者單位：冀中能源峰峰集團萬年礦）