煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)的應(yīng)用

李勇

華晉焦煤沙曲二礦 山西呂梁 033300

煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)，重點分析了目前中國對煤礦井下巷道掘進頂板進行支護的方式以及對煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)進行強化的有效策略。應(yīng)用煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)不僅可以提高掘進工作的質(zhì)量和效率，還可以提高施工的安全性，因此該技術(shù)可以在煤礦工程中得到廣泛的應(yīng)用。

1 煤礦井下巷道掘進頂板進行支護的方式

1.1 可縮性功能的支架進行頂板支護

目前，中國大部分工作人員進行煤礦井下巷道掘進頂板支護時，都會使用具備可縮性功能的支架對頂板進行支護。一般情況下，具備可縮性功能的支護支架都可以從兩個方向伸縮。隨著煤礦技術(shù)的逐步發(fā)展，具備可縮性功能的支架在井下巷道掘進頂板支護工作中有了更加廣泛的應(yīng)用，而且相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，該支架承載負荷的能力和承受壓力的能力都很強，因此在煤礦井下巷道掘進頂板支護工作中使用具備可縮性功能的支架，不僅可以在很大程度上提高整體煤礦工程施工過程中的安全性，還可以提高施工的質(zhì)量和效率。

1.2 預(yù)留煤柱技術(shù)

預(yù)留煤柱技術(shù)是煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)中較為傳統(tǒng)的一種。一般情況下，進行頂板支護工作的施工人員在完成煤礦井下巷道上、下區(qū)段這兩個部分的施工時，會用到較為傳統(tǒng)的預(yù)留煤柱技術(shù)。與其他頂板支護技術(shù)相比，傳統(tǒng)的預(yù)留煤柱技術(shù)所具有的優(yōu)點是操作簡單、便捷。相關(guān)的施工人員通過在頂板支護過程中應(yīng)用傳統(tǒng)的預(yù)留煤柱技術(shù)，可以在很大程度上增強煤礦井下巷道整體的通風(fēng)能力和排水能力。但是與此同時，工作人員在應(yīng)用傳統(tǒng)的預(yù)留煤柱技術(shù)的過程中，會耗費較多的人力和物力資源，成本過高，這也是該項技術(shù)的缺點之一。除此之外，在應(yīng)用預(yù)留煤柱技術(shù)的過程中，發(fā)揮頂板支護作用的煤柱損壞或者出現(xiàn)其他情況不能繼續(xù)支護工作，就有可能導(dǎo)致煤礦井下巷道施工人員的生命財產(chǎn)安全得不到保障。煤礦工程采煤工作進行的過程中，由于作用力的一些特點，煤柱所承受的來自外界的壓力會隨著柱身傳遞到煤柱的底部位置，這樣就有可能使煤礦井下相鄰位置的巷道受到一定的影響，進而給整個煤礦井下巷道掘進頂板支護工作的開展帶來風(fēng)險和安全隱患。

2 強化煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)的策略

2.1 優(yōu)化井下巷道支架的結(jié)構(gòu)性能和強度

施工人員在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)進行煤礦井下巷道掘進頂板支護工作的過程中需要注意的是，施工剛開始，進行第一次掘進工作時，巷道的位置非常容易發(fā)生變化，嚴重時甚至有可能發(fā)生變形，影響掘進工作的正常進行。針對這個問題，施工人員在對頂板支護的結(jié)構(gòu)進行選擇和構(gòu)造時，應(yīng)該對比多種方案，選擇最優(yōu)的方案。一般情況下，應(yīng)用剛性和柔性都適中的支護結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上避免巷道在掘進過程中位置發(fā)生變化或者出現(xiàn)變形的問題。同時，選擇最優(yōu)的支護結(jié)構(gòu)構(gòu)造方案還可以使巷道的空間在施工過程中盡可能地保持完整，在最大程度上避免出現(xiàn)由于施工過程存在問題需要進行大規(guī)模、大面積返修的情況。除此之外，煤礦井下巷道掘進頂板支護的施工過程中需要用到的支架的強度也是影響施工質(zhì)量和效率的因素之一。對支架的強度和相關(guān)的性能進行優(yōu)化，能夠為施工過程中圍巖的變形提供一個合理的空間，同時還能夠為整個煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)的實施提供一定的保障。施工人員還要結(jié)合圍巖的實際情況對圍巖承受的壓力進行適當(dāng)?shù)尼尫?，這樣就能在一定程度上提高煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用質(zhì)量和效率。

2.2 在施工之前充分做好準(zhǔn)備工作

設(shè)計人員在施工開始之前要結(jié)合實際的地質(zhì)情況以及圍巖所能承受的力的大小對頂板支護方式進行設(shè)計和選擇，特別是施工過程中的重難點環(huán)節(jié)，比如在提高巷道掘進截面安全性的過程中，施工設(shè)計人員要選擇最優(yōu)的技術(shù)和施工方式，保證施工人員及整個施工的安全。同時，在完成初步的施工方案設(shè)計之后，設(shè)計人員要與相關(guān)的施工人員一起對設(shè)計方案進行討論，對其中存在的問題加以改進和完善，確保設(shè)計方案在滿足具體的頂板支護需求以及施工要求的前提下，能夠盡可能地提高施工質(zhì)量和施工效率。在施工過程中，對所用到的材料的體積、數(shù)量以及應(yīng)用方式等的確定，都是設(shè)計人員和施工人員應(yīng)該提前做好的工作。完成方案設(shè)計之后，施工人員在進行施工的過程中要嚴格按照施工方案以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求來進行煤礦井下巷道的掘進工作。

2.3 加強新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟的進步，煤礦工程的施工正在逐步實現(xiàn)自動化和機械化，將新技術(shù)和新工藝應(yīng)用在施工過程中，不僅能夠提高整個工程的施工質(zhì)量和效率，還能夠為施工人員的生命財產(chǎn)安全提供一定的保障。因此，施工人員在進行煤礦井下巷道掘進頂板支護工作的過程中，應(yīng)該加強對新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用。比如：如果井下巷道需要掘進的位置存在體積較大的斷面層，那么在掘進工作中應(yīng)用最新的連續(xù)掘進技術(shù)，就可以在很大程度上降低頂板支護鋪設(shè)和巷道掘進工作的難度。

3 結(jié)語

目前，中國對煤礦井下巷道掘進頂板進行支護的方式有應(yīng)用具備可縮性功能的支架進行頂板支護，使用煤礦工程專用的具備支護功能的型鋼和應(yīng)用傳統(tǒng)的預(yù)留煤柱技術(shù)等。影響煤礦井下巷道掘進頂板支護穩(wěn)定性的因素分別為施工工藝質(zhì)量、煤礦井下巷道的環(huán)境狀況。對煤礦井下巷道掘進頂板支護技術(shù)進行強化的有效策略分別為在施工之前充分做好準(zhǔn)備工作，優(yōu)化井下巷道支架的結(jié)構(gòu)、性能和強度，加強新工藝和新技術(shù)在煤礦工程施工過程中的應(yīng)用等。