煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用

王利斌

（冀中能源峰峰集團(tuán)辛安礦，河北 邯鄲 056200）

煤炭行業(yè)是目前我國(guó)煤炭工業(yè)生產(chǎn)中能源的主要來(lái)源，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中有著非常重要的帶動(dòng)作用。但是煤炭的資源開采工作是一種高度和危險(xiǎn)性的開采工作，所以在正常的煤炭資源開采工作過(guò)程中任何一項(xiàng)開采技術(shù)的綜合應(yīng)用，首要考慮的因素其實(shí)應(yīng)該也就是如何保證整個(gè)煤礦正常運(yùn)營(yíng)的安全，其次才是提高煤礦的煤炭開采工作效率。煤礦企業(yè)巷道是我國(guó)煤礦企業(yè)工作人員出行的主要通道，其安全支護(hù)性能技術(shù)的廣泛應(yīng)用必須保證具有能夠保證高生產(chǎn)質(zhì)量的安全支護(hù)性能。近年來(lái)，經(jīng)過(guò)多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)借鑒與多次的理論實(shí)踐，我國(guó)煤礦巷道支護(hù)施工技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)展。

1 煤礦巷道支護(hù)原理

煤礦施工巷道支護(hù)的工作原理主要是通過(guò)采取合理可行的巷道支護(hù)技術(shù)和其他支護(hù)控制措施將煤礦圍巖固在巷道內(nèi)部進(jìn)行固定，以利于達(dá)到提高煤礦巷道內(nèi)部穩(wěn)定性和巷道安全性。在國(guó)家科學(xué)創(chuàng)新技術(shù)的不斷推動(dòng)下，煤礦企業(yè)巷道支護(hù)系統(tǒng)技術(shù)也已經(jīng)得到了一定的發(fā)展和完善，相關(guān)科學(xué)理念和技術(shù)理論也在不斷進(jìn)步，現(xiàn)代化的煤礦企業(yè)巷道自穩(wěn)支護(hù)系統(tǒng)技術(shù)在應(yīng)用中更加突出煤礦巷道支護(hù)能力的作用，而不僅是一味地去追求巷道支護(hù)體積和剛度的增強(qiáng)，從而能夠促進(jìn)煤礦巷道運(yùn)行穩(wěn)定性和巷道安全性的不斷提高。巷道建筑支護(hù)圍巖原理的不斷改進(jìn)與技術(shù)優(yōu)化，有助于建筑圍巖墻體力學(xué)物理性質(zhì)的不斷完善和技術(shù)改進(jìn)，能夠大幅提高建筑巷道支護(hù)圍巖的綜合承載能力。因此，相信未來(lái)隨著煤礦巷道采掘支護(hù)工作的不斷改進(jìn)，支護(hù)工作技術(shù)將一定會(huì)更加先進(jìn)完善，巷道采掘支護(hù)的工作穩(wěn)定性更強(qiáng)，為廣大煤礦巷道采掘工作提供安全保障。

2 煤礦巷道主要支護(hù)技術(shù)種類及其應(yīng)用分析

1）棚式支護(hù)形式。在20世紀(jì)90年代初，煤礦開采生產(chǎn)過(guò)程中的各種支護(hù)工作主要指的是棚式煤礦支護(hù)，隨著煤礦開采過(guò)程復(fù)雜度和支護(hù)困難度不斷加大，加上各種新型的支護(hù)工作形式的不斷出現(xiàn)，棚式煤礦支護(hù)逐漸被新型的支護(hù)工作形式所逐漸替代。按照結(jié)構(gòu)材質(zhì)不同來(lái)進(jìn)行分類，棚式橋梁支護(hù)結(jié)構(gòu)可以細(xì)分為優(yōu)質(zhì)鋼筋混凝土、金屬和其他木質(zhì)。從現(xiàn)階段棚式房屋支護(hù)的支架使用情況來(lái)看，大多數(shù)主要為木結(jié)構(gòu)支架，極少數(shù)還有使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)支架和其他金屬支架。

2）錨桿支護(hù)技術(shù)。錨桿施工支護(hù)技術(shù)主要是基于煤礦錨桿支護(hù)自動(dòng)技術(shù)優(yōu)化而來(lái)的，利用棚室錨桿的自動(dòng)支護(hù)性和加固性能來(lái)實(shí)現(xiàn)大棚巷道外圍巖墻體變形的自動(dòng)控制，增強(qiáng)我國(guó)煤礦大棚巷道錨桿支護(hù)的運(yùn)行穩(wěn)定性。錨桿自動(dòng)支護(hù)加固技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)主要在于錨桿支護(hù)加固效果好、施工簡(jiǎn)便、成本低、安全性高。錨桿現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)處理技術(shù)在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，技術(shù)人員還需要通過(guò)深入研究現(xiàn)場(chǎng)的錨桿具體情況，確定合理的現(xiàn)場(chǎng)錨桿支護(hù)預(yù)應(yīng)力，構(gòu)建完善的專業(yè)錨桿現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)技術(shù)體系，充分發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)錨桿支護(hù)預(yù)應(yīng)力的保障作用。

3）聯(lián)合支護(hù)形式。由于各種煤礦支護(hù)板的材料、性能、作用等因素存在較大的技術(shù)差異，在不同煤礦支護(hù)生產(chǎn)中分別體現(xiàn)了突出不同的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用價(jià)值。聯(lián)合技術(shù)支護(hù)主要目的是通過(guò)聯(lián)合共同應(yīng)用兩種以上技術(shù)支護(hù)，各自吸取其一的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到一種優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的支護(hù)效果。而且對(duì)于一些復(fù)雜、特殊的工程施工管理環(huán)境，使用各種聯(lián)合軟件支護(hù)施工能使其起到更好的聯(lián)合支護(hù)施工效果。但是對(duì)于聯(lián)合用戶支護(hù)也仍然有其不足之處，主要原因是資源投入巨大成本高，效率慢。

3 煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的改進(jìn)優(yōu)化措施

1）加強(qiáng)材料檢測(cè)。支護(hù)所用材料的質(zhì)量決定著煤礦支護(hù)的安全緊固程度，支護(hù)所用材料的緊固質(zhì)量要求越高，其對(duì)整個(gè)掘進(jìn)作業(yè)的安全順利開展則更為有利。一些大型煤礦企業(yè)為了節(jié)約煤礦生產(chǎn)成本，選用一些低質(zhì)量、低成本的巖層支護(hù)材料，無(wú)法及時(shí)起到穩(wěn)固的對(duì)煤礦內(nèi)部周圍硬質(zhì)巖層的支護(hù)作用，以至于各類礦難坍塌事故不斷發(fā)生。因此，要及時(shí)加強(qiáng)對(duì)煤礦支護(hù)錨桿材料的使用強(qiáng)度和煤礦支護(hù)使用效果檢測(cè)，保證煤礦錨桿錨索的抗拉力和拔力，進(jìn)而有效確保煤礦掘進(jìn)使用支護(hù)材料作業(yè)的安全性，避免造成人員及公共財(cái)產(chǎn)的損失。

2）有效提升掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)。選擇適合該區(qū)域礦井的管道支護(hù)技術(shù)，是不斷提高礦井工作效率的重要關(guān)鍵。要及時(shí)結(jié)合城區(qū)巷道主體斷面的支護(hù)圍巖措施承載能力情況，合理評(píng)估選擇巷道支護(hù)措施技術(shù)。比如在煤層巷道外側(cè)煤層穩(wěn)定的巷道巖層且外側(cè)巷道巖壁變形較小，可以考慮采用錨網(wǎng)噴漿排水支護(hù)系統(tǒng)技術(shù);在巷道煤層內(nèi)側(cè)巷道穩(wěn)定，頂側(cè)煤層壓力較小的煤層巷道上則可以考慮采用弧形錨桿或大型錨網(wǎng)噴漿支護(hù)系統(tǒng)技術(shù)；如果巷道煤層變形嚴(yán)重，可以考慮采用一種便于施工維護(hù)的煤層u型不銹鋼支護(hù)系統(tǒng)技術(shù)。根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況，還可以同時(shí)考慮選用兩種圍巖支護(hù)處理方式，使這兩種支護(hù)方式能夠優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同充分發(fā)揮作用，保證保護(hù)圍巖的穩(wěn)定。

3）積極更新和維護(hù)支護(hù)配置。隨著我國(guó)煤礦資源發(fā)掘區(qū)域深度的不斷加深，與之而來(lái)的資源危險(xiǎn)性與多變性大大提升。所以這就需要國(guó)家和煤礦企業(yè)不斷加大技術(shù)科研的投入，努力創(chuàng)新研發(fā)研制出新的巷道支護(hù)安全技術(shù)，到目前為止，國(guó)家在大型煤礦地下巷道安全技術(shù)的支護(hù)研究中也已經(jīng)取得一些非常不錯(cuò)的支護(hù)技術(shù)。但是，作為一種科學(xué)理論與國(guó)際實(shí)踐相有機(jī)結(jié)合的高新技術(shù)，許多新的教學(xué)科研成果并非不能廣泛利用在一些現(xiàn)代大型煤礦運(yùn)輸巷道的安全支護(hù)管理之中。許多大型煤礦生產(chǎn)巷道因?yàn)樯a(chǎn)支護(hù)技術(shù)設(shè)備的落后，新型技術(shù)也不能直接回收利用。所以這就需要煤礦生產(chǎn)管理領(lǐng)導(dǎo)層高度重視煤礦設(shè)備的技術(shù)更新與日常維護(hù)，確保新設(shè)備技術(shù)和相關(guān)礦井的生產(chǎn)支護(hù)管理設(shè)備性能相匹配，只有這樣才能有效提高相關(guān)煤礦工作的效率，降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和管理難度，切實(shí)有效提高相關(guān)煤礦生產(chǎn)企業(yè)的整體利益。

4）提高施工人員素質(zhì)。施工人員的綜合素質(zhì)直接關(guān)系決定著煤礦支護(hù)施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用發(fā)展效果，進(jìn)而對(duì)整個(gè)煤礦施工企業(yè)的正常生產(chǎn)效率產(chǎn)生影響，因此，煤礦施工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該高度重視煤礦施工人員綜合素質(zhì)的提高，對(duì)其定期進(jìn)行支護(hù)技術(shù)培訓(xùn)，制定技術(shù)實(shí)施前和實(shí)訓(xùn)后的考評(píng)規(guī)章制度，促使煤礦施工人員的支護(hù)技術(shù)不斷得到提高，正確合理使用、維護(hù)煤礦支護(hù)技術(shù)設(shè)備，促進(jìn)煤礦巷道施工支護(hù)技術(shù)效果的不斷提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在煤礦開采支護(hù)工作中，特別是受地質(zhì)環(huán)境影響的煤礦連續(xù)開采支護(hù)工作，施工人員仍然需要注重做好礦井支護(hù)工作，合理利用煤礦開采的連續(xù)掘進(jìn)礦井支護(hù)作業(yè)技術(shù)，提高后期煤礦連續(xù)開采的礦井掘進(jìn)支護(hù)效率。近年來(lái)，隨著針對(duì)我國(guó)煤炭科學(xué)創(chuàng)新技術(shù)的不斷創(chuàng)新和我國(guó)煤炭企業(yè)的不斷探索嘗試創(chuàng)新總結(jié)，巷道工程支護(hù)技術(shù)也已經(jīng)得到了很大的改進(jìn)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)相比仍然依舊存在一定的技術(shù)差距，因此一定要認(rèn)真學(xué)習(xí)先進(jìn)支護(hù)技術(shù)，改進(jìn)現(xiàn)代掘進(jìn)支護(hù)工藝，進(jìn)行技術(shù)自主創(chuàng)新研發(fā)。