煤礦掘進巷道支護安全檢查與預(yù)防措施

林太平 鄧重青

摘要：經(jīng)濟社會迅猛發(fā)展下對煤炭資源需求度大大提升，可持續(xù)發(fā)展下，對煤礦開采企業(yè)發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，但挑戰(zhàn)伴隨的是機遇，需要煤礦企業(yè)予以綜合考量。煤礦企業(yè)作業(yè)中，掘進巷道支護是一項作業(yè)難點和重點環(huán)節(jié)，很大程度上影響著作業(yè)全過程安全性，應(yīng)契合實際情況選擇合適的掘進巷道支護技術(shù)，同步落實安全檢查工作，制定有效措施預(yù)防可能出現(xiàn)的安全事故，提升煤礦開采效率和效益。

關(guān)鍵詞：煤礦掘進;巷道支護;安全檢查;預(yù)防措施;分析研究

引言：煤礦的開采工作是危險性比較大的一項工作，隨著我國煤礦資源的開發(fā)，現(xiàn)如今的煤礦開采工作越來越朝著地形復(fù)雜、開采深度較深的區(qū)域進行，而煤礦掘進巷道開采過程中各類大型機器會發(fā)生非常劇烈的震動現(xiàn)象，如果不能夠?qū)χ車膸r石做好穩(wěn)定工作，那么就非常容易引發(fā)冒頂事故發(fā)生，將會對施工人員的生命安全造成極大的威脅，同時也影響了開采工作的正常進行[1]。面對這樣的開采現(xiàn)狀，在煤礦掘進過程中一般要使用巷道支護工作進行輔助，從而降低安全事故的發(fā)生概率，在使用巷道支護的過程中，相關(guān)的工作人員一定要做好安全檢查工作以及預(yù)防工作，這樣才能夠?qū)栴}和安全隱患及時解決，本文也將從這個角度出發(fā)，對煤礦掘進巷道開采過程中的安全檢查以及預(yù)防措施進行重點的研討與分析。

1支護技術(shù)類型和原理

由于煤礦領(lǐng)域的井下掘進工作中應(yīng)用了各種類型的巷道支護，各種支護技術(shù)中采用了不同的支護原理，主要有以下幾點表現(xiàn)：（1）錨桿支護技術(shù)。能夠從布置方式方面對煤礦巷道進行優(yōu)化和改善，從產(chǎn)量和效益方面，對煤炭和經(jīng)濟進行有效的提升。事實上，鋼支護技術(shù)想要實現(xiàn)對支護構(gòu)件作用的發(fā)揮，就需要對錨固劑以及錨桿托盤等進行借助，以此來使圍巖節(jié)理能夠保持完整。（2）砌碹支護技術(shù)。采用這一技術(shù)能夠使圍巖表面獲得良好的支護支持，大多應(yīng)用于較為特殊的巷道位置。這一技術(shù)需要較高質(zhì)量的支護材料，對普通水泥進行了采用，以此來使抗壓強度比11.8MPa更高，混凝土中需要具有直徑小于20mm和小于50mm的石子粒和礦石沙，在采用料石進行砌墻時，需要錯開垂直縫[2]。（3）棚式支護技術(shù)。煤礦企業(yè)在進行井下掘進的過程中，通過對棚式支護技術(shù)的采用，能夠在管棚工作室設(shè)計階段，計算保護巖柱厚度等施工階段，提供相應(yīng)的輔助。金屬是棚式支護技術(shù)最為主要的材料。

2煤礦掘進巷道支護安全檢查分析

2.1轉(zhuǎn)變受力情況

掘進巷道開挖后，不可避免的會導(dǎo)致圍巖受力情況發(fā)生變化，圍巖垂直方向的約束力失去響應(yīng)，開始呈現(xiàn)三方向受力狀況。由于受力結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)化為巖層單軸壓應(yīng)力，有別于以往的結(jié)構(gòu)受力，圍巖抗壓強度大大下降，應(yīng)力朝著各部分區(qū)域分散，改變受力下導(dǎo)致各層荷載作用變化，甚至彎曲損壞。另外，對于側(cè)向變形問題的存在，不可避免導(dǎo)致巖層彎曲下沉，破壞圍巖層周邊結(jié)構(gòu)，誘發(fā)更加嚴重的安全事故，威脅人員作業(yè)安全。

2.2巖層空間狀態(tài)

調(diào)查顯示，在煤礦巷道開挖之前，在巖層原始應(yīng)力的作用下會產(chǎn)生巖層質(zhì)點，并讓巖層受力環(huán)境始終保持在平衡狀態(tài)。而煤礦巷道的掘進，勢必會影響到巖層的平衡效果，原本的圍巖壓應(yīng)力會掘進破巖行為的影響下，利用外部介質(zhì)載荷作為應(yīng)力傳遞載體反作用于外部圍巖上。這種圍巖壓應(yīng)力的作用形式，會抵抗煤礦巷道圍巖的位移，進而使得巷道保持空間穩(wěn)定。

2.3監(jiān)護質(zhì)量安全檢查

在進行施工的過程中，巷道班組需要自行檢查支護的質(zhì)量，并且還需要對相應(yīng)的責(zé)任人進行專門的設(shè)定，由其負責(zé)定期檢查工作。在檢查支質(zhì)量的過程中，需要從張緊力，外露長度以及拉拔力等方面，對支護結(jié)構(gòu)進行主要的檢測，在進行施工的過程中，檢測人員需要逐根對其進行檢查，還需要有效地做好對檢測數(shù)據(jù)的記錄和整理，使檢測數(shù)據(jù)能夠具有準(zhǔn)確性[3]。同時還需要再次對支護進行緊固處理，如果有必要的話，還可以采用逐一的方式來對支護進行編號，以此來對各個支護進行質(zhì)量檢測，如果發(fā)現(xiàn)有問題存在，就需要在第一時間做好對其的匯報和處理，以此來實現(xiàn)對安全隱患的避免。

3煤礦掘進巷道支護安全預(yù)防措施分析

3.1錨帶網(wǎng)和架棚進行聯(lián)合支護方式

對于這種防護方式而言，它是把剛性防護和錨桿防護進行了合理有效的結(jié)組，一般是在巷道的開挖前加以運用，依據(jù)先讓后強的基本原則，經(jīng)由錨帶網(wǎng)的防護進而把巷道圍巖進行穩(wěn)固，其中需要對巷道的變形量進行合理分析加以把控，在巷道開始階段需要在變形量接近規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求后，先依據(jù)架棚工序?qū)ψ冃挝恢脤嵤┓雷o，再把架棚的兩鋼帶間距位置進行合理安排，進而再和剛性防護進行聯(lián)結(jié)作用，根據(jù)防護進行圍巖阻力預(yù)設(shè)，從而對巷道變形量實施全面掌控。

3.2二次錨網(wǎng)噴支護技術(shù)

二次錨網(wǎng)噴支護技術(shù)是在初噴結(jié)束之后，在與支護點保持一定距離的基礎(chǔ)上，進行相應(yīng)的掛網(wǎng)和錨網(wǎng)工作。該技術(shù)的利用，基本是以巷道圍巖的基本情況為基礎(chǔ)，結(jié)合煤礦掘進巷道的使用年限要求，選擇相應(yīng)的支護掛網(wǎng)方式，如不掛網(wǎng)、一次性支護掛網(wǎng)等。此外，對巷道圍巖的封閉處理，可以通過噴漿的形式展開，其可以有效降低圍巖的暴露面積，并通過噴漿、錨桿的共同作用力，加固巷道圍巖的松動區(qū)域，從而釋放出一定的壓力空間，用于保持穩(wěn)定。

3.3永久支護技術(shù)

對于永久性防護方式而言，它對巖層的永久穩(wěn)固起著保障的作用，同時也是掘進操作期間經(jīng)常使用的防護方式，實施永久防護所選取的主要有螺絲鋼錨桿、鋼帶、錨索和金屬鋼圈等材料。實際的防護措施主要有如下幾種：（一）錨桿防護技術(shù)，而這種防護措施主要是對頂板巖層實施的加固任務(wù)，選取的防護設(shè)備主要有螺絲鋼錨桿、錨固劑;（二）選取錨桿防護套支工具鋼防護或是U型鋼的防護設(shè)施，應(yīng)用這種防護措施，一般在獨立運用錨桿防護不能高效防護圍巖的狀況時加以使用。而在具體應(yīng)用操作期間都會和吊環(huán)前探梁組合使用，從而確保最后的防護效果達到最佳。

3.4U型棚聯(lián)合錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護技術(shù)

錨網(wǎng)噴支護方式在單一應(yīng)用時已經(jīng)具有比較良好的特征，它能夠?qū)鷰r暫時性封閉起來，在巷道的內(nèi)部形成一個非常完整的封閉性加固拱，但是在面對地形比較復(fù)雜的礦井，這種方式的單一應(yīng)用遠遠不能夠滿足現(xiàn)實的條件，因此，這種方法可以聯(lián)合U型棚支護方式共同進行。在U型棚支護的過程中，讓壓功效十分明顯，尤其在二次補強方面有著極其有效的應(yīng)用。而且針對目前的開采現(xiàn)狀，對于一些埋深深度較高的深圍巖，需要充分考慮圍巖的易碎問題，對巷道的塑性形變發(fā)生率進行預(yù)估和計算，減少底鼓巖石的影響，而這兩種方式的深度結(jié)合，能夠為底部的鋼棚提供非常強大的支撐力，避免安全事故的發(fā)生。

結(jié)束語：因此，在掘進煤礦巷道的過程中，必須要通過對安全檢查和相關(guān)預(yù)防措施的采取，來對其支護結(jié)構(gòu)進行研究和分析，有著十分必要和關(guān)鍵的作用。為了使巷道掘進能夠具有安全性，除了需要為巷道提供全面的支護結(jié)構(gòu)外，還需要有效的對其支護進行安全檢查，并對相應(yīng)的有效措施進行積極的采取等，以此來預(yù)防安全事故的發(fā)生。

參考文獻：

[1]郭龍龍.煤礦掘進巷道支護設(shè)計分析研究[J].能源技術(shù)與管理，2020，42（06）：34-35+41.

[2]施建軍.淺議煤礦掘進巷道支護安全檢查與預(yù)防措施[J].煤礦現(xiàn)代化，2021（04）：102-103.

[3]張欽龍.煤礦掘進巷道支護安全檢查與預(yù)防措施[J].河南科技，2020（07）：149.