關(guān)于煤礦井下頂板支護(hù)質(zhì)量研究

郭彭飛 姬周新

摘 要：為了促進(jìn)礦井下作業(yè)的質(zhì)量，保證礦井下結(jié)構(gòu)的合理性，需要對礦井下頂板支護(hù)的材料，結(jié)構(gòu)以及質(zhì)量進(jìn)行分析。提出了影響頂板支護(hù)質(zhì)量的環(huán)境和物理因素，并提出相關(guān)的對策，最終促進(jìn)礦井下作業(yè)質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量控制;煤礦井;頂板支護(hù)

快速正確的掘進(jìn)方式促進(jìn)了煤礦井下巷道掘進(jìn)作業(yè)的效率提高。此外頂板支護(hù)技術(shù)在工程進(jìn)展中能否得到實際應(yīng)用也影響了掘進(jìn)的有效性。在煤礦作業(yè)的基礎(chǔ)下，采取井下頂板防護(hù)能夠更好的保障工程的效率，減少作業(yè)人員發(fā)生危險的幾率，提高作業(yè)人員的工作有效性。其中主要支護(hù)方式為其中主要保護(hù)措施為預(yù)留柱支護(hù)、可縮性支架以及其他支架類設(shè)備，這些設(shè)備憑借著結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性和性能的先進(jìn)性提高了井下巷道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為井下作業(yè)人員的生命安全，提供了一道有力的保護(hù)傘。為了把握煤礦井下頂板支護(hù)的技術(shù)影響因素，并提出相應(yīng)解決措施，構(gòu)建完善的技術(shù)，本文提出以下分析。

一、頂板支護(hù)的主要材料選擇

在煤礦井下作業(yè)時過為提高工作面頂板的穩(wěn)固度，為井下作業(yè)人員生命安全提供更多保障，一般采用頂板支護(hù)技術(shù)對工作面頂板進(jìn)行加固，這代表著以人員生命安全為基礎(chǔ)的作業(yè)原則，更好的防護(hù)技術(shù)也能夠提高礦井下作業(yè)的工作效率，為礦井創(chuàng)造更多的價值，保障工作的有序性。煤礦井下頂板支護(hù)的表現(xiàn)形式多樣，隨著歷史發(fā)展和技術(shù)變革，主要有木支柱、金屬摩擦支柱、單體液壓支柱、液壓支架等表現(xiàn)形式?，F(xiàn)階段我國煤礦井下頂板支護(hù)形式受安全需要和技術(shù)保障主要為單體液壓支柱和液壓支架。此類支架可以搭建支護(hù)體系，與金屬鉸接頂梁相結(jié)合可以完成系統(tǒng)式的配合使用下可以組成系統(tǒng)性的支護(hù)結(jié)構(gòu)，對工作人員的生命安全以及井下的財產(chǎn)具有一定的保護(hù)作用。

（一）單體液壓支柱

單體液壓支柱需要和金屬鉸接頂梁在一起搭配使用，用來保障支護(hù)效果。由于單體液壓支柱操作較為復(fù)雜，因此在實際的應(yīng)用過程中需要用人力進(jìn)行移動，進(jìn)行使用。因此這種形式在本質(zhì)上依舊是屬于人工支護(hù)的范疇，此類工作方式效率較低，性能較差，不適合在作業(yè)繁忙的大型礦井中使用，但是在規(guī)模較小的礦井中，該類支柱可以較好的滿足使用需求，保證工作人員的安全。

（二）液壓支架

金屬結(jié)構(gòu)以及液壓元件在高壓液體的作用下組成了液壓支架。這種支護(hù)系統(tǒng)的特點就是功率大，運量大而且移動速度高，工作強(qiáng)度有保障，液壓支護(hù)系統(tǒng)最重要的特點就是可以與計算機(jī)技術(shù)相關(guān)聯(lián)，在工作中，可以借助計算機(jī)技術(shù)對井下作業(yè)情況進(jìn)行快速判斷，采取合適的支護(hù)措施 。這大大提高了工作效率，改善了礦井下的作業(yè)環(huán)境，減少了井下作業(yè)人員尤其是支護(hù)相關(guān)人員的工作強(qiáng)度，減少了其工作中的風(fēng)險，是工程機(jī)械化和現(xiàn)代化的體現(xiàn)。這種方式是未來礦井支護(hù)的必然趨勢。

二、對煤礦井下頂板支護(hù)質(zhì)量產(chǎn)生影響的原因

（一）施工技術(shù)

煤礦井下巷道掘進(jìn)的主要方法為鉆爆法，由于頂板支護(hù)需要在錨噴支護(hù)相配合的情況下才能夠構(gòu)建出有效的防護(hù)體系，而且這種方式相較于以往的支護(hù)建設(shè)，挖掘速度更快，工作效率更高。然而在實際的作業(yè)中，依舊有多種多樣的頂板支護(hù)質(zhì)量影響原因出現(xiàn)。在鉆爆法中，爆炸時炮眼的位置以及裝填火藥的數(shù)量都是影響井下支護(hù)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。而且由于煤礦井下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在相鄰巷道同時開展采煤作業(yè)的背景下時井下巖體的就會變得更加不穩(wěn)定，這就會影響工作人員的判斷，會使頂板支護(hù)產(chǎn)生質(zhì)量問題。

（二）地質(zhì)環(huán)境

由于我國的地質(zhì)環(huán)境是復(fù)雜多樣的。在不同地質(zhì)環(huán)境中需要根據(jù)環(huán)境背景進(jìn)行合適的判斷并選擇出適合的支護(hù)措施。頂板支護(hù)質(zhì)量主要影響因素在此時與煤礦的層理與節(jié)理最為相關(guān)。煤礦的地質(zhì)情況的好壞與否是決定防護(hù)措施如何進(jìn)行的決定性因素。地質(zhì)情況較為穩(wěn)定的階段只需要進(jìn)行簡單的防護(hù)，而復(fù)雜的地質(zhì)則代表了支護(hù)質(zhì)量的影響因素增加，支護(hù)措施的完成更加困難[1]。在此種情況下，應(yīng)當(dāng)以工作人員生命安全為先，即使降低材料使用效率也要增加安全性。

三、煤礦井下頂板支護(hù)質(zhì)量影響因素的改善措施

（一）頂板支護(hù)建設(shè)的完善措施

對煤礦井下頂板支護(hù)的質(zhì)量進(jìn)行保障首先需要依據(jù)礦井下的巖石背景和土壤因素對頂板支護(hù)的方案進(jìn)行合理設(shè)計，主要在保障工作人員的生命安全的基礎(chǔ)上對頂班支護(hù)的使用進(jìn)行合理設(shè)計，要根據(jù)實際情況特別是地質(zhì)情況采取不同的支護(hù)設(shè)計，在要以井下作業(yè)的安全為基礎(chǔ)，對支護(hù)建設(shè)和支護(hù)體系進(jìn)行合理規(guī)劃，這是確保頂板支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的有效性的先決條件。首先應(yīng)當(dāng)選用合適的支護(hù)方式，要有專業(yè)人員對于礦山壓力及井下地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘察，詳細(xì)記錄各項數(shù)據(jù)，并需要展開聯(lián)合討論，增加設(shè)計方案的合理性。也需要依據(jù)最終確定的作業(yè)方案，對可能出現(xiàn)的作業(yè)風(fēng)險以及作業(yè)人員安全風(fēng)險進(jìn)行合理假設(shè)，提出相應(yīng)的緊急解決措施和急救措施，首先要減少安全隱患，其次要確保安全事故發(fā)生時能夠及時的進(jìn)行故障排斥與人員營救。在巷道挖掘過程中，大部分作業(yè)方法都會對圍巖承載能力造成影響，為了保證防護(hù)質(zhì)量，還需要根據(jù)作業(yè)情況對頂板前后及側(cè)向支撐壓力進(jìn)行改變，隨時根據(jù)情況調(diào)整支護(hù)措施。在頂板支護(hù)的設(shè)計中還應(yīng)當(dāng)注意煤礦需要防火的特性[2]。因此應(yīng)特別注意加強(qiáng)井下防火，減少火災(zāi)的發(fā)生。

（二）促進(jìn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的檢測

在支護(hù)結(jié)構(gòu)的建設(shè)中，首先需要保證支護(hù)方案的合理性和緊急事故處理的完善性，其次需要根據(jù)地址結(jié)構(gòu)與工作強(qiáng)度選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)材料組成。此外還應(yīng)當(dāng)對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢測與試運行。對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測可以在使用該系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)在理論構(gòu)建中沒有設(shè)想到的安全隱患，還可以及時的采取調(diào)整，減少質(zhì)量事故發(fā)生。為了保證質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)以支架工作狀態(tài)為基礎(chǔ)來勘察支架的直接頂下沉等情況，采取相應(yīng)措施減少其對工作的影響[3]。

總結(jié)

在現(xiàn)代煤炭產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展過程中，促進(jìn)井下作業(yè)的工作人員生命安全一直是煤炭生產(chǎn)企業(yè)能夠不斷發(fā)展的關(guān)鍵因素。對井下巷道頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量保證，根據(jù)實際環(huán)境選擇支護(hù)手段，可以促進(jìn)支護(hù)質(zhì)量的提高，為工作人員的生命安全增加保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]王震.煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)技術(shù)分析[J].礦業(yè)裝備，2021（02）：176-177.

[2]常北.煤礦井下頂板形變控制及支護(hù)技術(shù)研究[J].山東煤炭科技，2021，39（03）：1-2+5+8.

[3]鄭斐.煤礦井下綜采面頂板控制方案的優(yōu)化研究[J].山西冶金，2020，43（04）：44-45+67.