淮北矿业集团公司许疃煤矿 安徽淮北 235000
摘要：我国是一个能源大国，其中对煤矿的需求量不断增加。巷道在煤矿开采过程中起着诸多的作用，其中最为重要的是巷道的掘进和支护，但因为两者在煤矿开采中都有着中心环节的作用，容易被地质条件、施工方案、施工工具、施工技术等所影响。巷道空间的基础保障是四周的煤层和岩体，为确保煤矿开采过程中的运输和掘进工作，利用煤矿支撑原理进行保护。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策提出了一些建议，仅供参考。
关键词：煤矿巷道；掘进支护技术；存在的问题；对策
引言
对于开拓掘进行业来讲，煤矿井下巷道掘进工作是一项比较复杂的系统性工作，不仅要结合地质构造来控制掘进速度还要根据现场实际条件合理选择施工工艺和先进设备，同时在地质勘察技术的配合下，才能更好的完成井下巷道掘进支护工作。在巷道快速掘进过程中，就得更好的对顶板进行支护，首先就要对顶板支护形式进行分析，对井下巷道掘进顶板支护过程中存在的问题和影响因素进行探究，从而找出相对应的技术措施。
1煤矿巷道掘进阶段支护技术施工中常见的问题
1.1地质条件的影响
随着科学技术的发展，我国的煤矿开采已经逐渐进行到了深井的开采阶段，目前根据数据显示超过一半矿井的煤炭埋深已经超过了千米。但是这种情况的存在也带来了一些严重的问题，就是给矿井内部的地质环境带来了很大的影响，内部环境如今已经变得十分的恶劣，导致煤矿巷道掘进支护技术在使用阶段遇到了很大的瓶颈。地质条件给支护技术带来的巨大影响主要体现在如下三个方面：1）随着煤矿开采深度的不断增加，将会导致煤层顶板围岩应力的增加，进而导致其发生比较大的改变。2）巷道断层和大坡度的巷道随着地质条件构造的不断增多同时也变得越来越多。3）目前应用在煤矿巷道掘进工程中的设备不够先进，当遇到一些比较棘手的工作时比如说遇到硬度较高岩石的时候设备的破岩石能力会大大地降低，导致设备切割速度越来越慢，也让设备变得越来越容易被磨损，导致设备的使用寿命大打折扣。上述所有问题都会对煤矿巷道掘进工作的开展产生一定的阻碍，进而诱发一系列安全问题，因此需要采取有效措施给予应对，以确保煤矿巷道掘进工作的顺利进行。
1.2施工巷道地理位置
地质条件是对巷道稳定性造成影响的重要决定原因之一，可能会造成巷道支护工作造成施工难度。围岩是巷道快速掘进的重要影响因素，它的存在能够对巷道起到很好的支护作用，可能会在巷道快速掘进过程中，因施工强度不断增大会造成其位移，并可能会巷道整体位置的形状标准的改变和偏移，对施工安全造成威胁。若加上巷道所处位置与水源的位置相距较近，极可能会造成巷道的疏松和变软，并对掘进巷道的稳定性可能产生极大影响，且会造成开拓巷道的塌陷。巷道快速掘进工作中许多机械设备，工作时产生的震动、压力等都可能影响巷道的支护状况，造成整个施工地点的安全威胁问题。
1.3支护技术的问题
一些煤矿企业部门为牟取暴利对预算成本进行缩减，导致煤矿巷道在掘进作业支护中所选用的工具和材料都存在不相匹配的问题。譬如，具有较大硬度系数的侏罗纪煤层和石炭二叠纪煤层相比，前者对于支护材料的选用要求并不苛刻，而后者由于自身特殊的性能要求，要对支护材料的选用加以重视。煤矿巷道支护材料选用存在的两大主要问题如下，一方面是煤矿企业部门为对其自身的现状进行充分的了解，造成支护材料选用失误，影响煤矿工作的运行。另一方面是在煤矿实际开采过程中，对支护材料进行选择时没有考虑煤矿中多元化的影响因素，导致支护材料选用的不当，危害着煤矿工作的安全。
1.4巷道的适应性比较差
煤矿的地质条件和煤矿巷道的建设之间有着十分密切的关系，可以说煤矿地质条件的好坏将会对煤矿巷道建设的质量效果产生决定性的影响。传统煤矿巷道设计阶段，需要对煤矿巷道掘进的复杂性给予综合考虑，但是这一点并没有被考虑到，这种情况导致煤矿巷道的过渡性无法得到保障，致使传统煤矿巷道施工不能更好地满足巷道掘进施工要求，这给巷道的使用效率带来了很大的影响，还给煤矿行业带来了很大的经济损失，不利于煤矿行业的健康发展。
2煤矿巷道掘进支护技术改进措施
2.1加大支护安全管理力度
对煤矿巷道掘进支护工作的安全管理的增强需要从如下三个方面展开，首先煤矿企业要高度重视煤矿巷道顶板的管理工作，对每一个部分和相关工作人员的具体职责提出了明确的要求，并按照要求配备好专业技术人员的装备，对相关规章制度给予健全和不断地改进完善。其次，工作人员要落实好矿井地质勘测工作，优化各种参数比，如矿压显现规律、煤矿物理力学参数、煤层赋存的状况、地质构造及顶底板岩性等，除此之外还需要工作人员做好采矿区地质的预报预测工作，这些工作的落实有利于煤矿巷道顶板管理工作更有效的开展。最后需要工作人员对各种设备和工具比如说锚索、锚杆、锚喷支护等给予针对性的监测，以确保锚索、锚杆的材质和喷层的厚度等等都符合生产的规定和要求，除此之外还需要加强巷道顶底板移近量的观测工作。
2.2提升快速掘进施工技术装备工作
①在巷道进行顶板支护的时候，要根据井下地质构造情况结合巷道围岩的力学性质来采取合适的支护方式。特别在重点工作区域的安全防护工作要做细，通过先进的安全监测技术确保整体工作区域安全。②设计施工技术要完善。
避免快速掘进时顶板支护的施工设计有缺陷，完善和明确顶板支护的材料数量、尺寸以及支护方式等和相关掘进人员要进行技术交底工作，叮嘱好施工人员规范和技术标准，监督工作过程中打折扣，确保符合煤矿巷道掘进要求
2.3科学规划巷道布局
虽然我国的煤矿工作进行较为迅猛，但是还要对运输巷与回风巷进行科学合理的安排，要系统化、全面化思考地压对煤矿工作效率和质量的影响，科学制定两者的设置位置，严格防止在煤矿采空区两侧等压力聚集地进行设置。虽然两者的设置位置在煤矿采空区的两侧，但为避免设置位置对煤矿工作的不良影响，对其具体设置位置也有一定的规范，要求设置在距离采空区的5m处，同时要求距离采空区两侧的位置在10～15m之内，两者不在同一水平线下，具有一定高度差。对巷道进行规划布局时，要重视断层问题的影响，巷道与两翼的断层距离为8到15mm之间。对煤矿掘进实际工作时，每掘进30m都要对断层是否存在进行检测，防止因检测意识缺乏而造成煤矿掘进工作的安全隐患。
2.4煤矿掘进巷道锚杆支护方式
随着煤矿开采作业的深入开展，锚杆支护技术与巷道掘进的结合已逐步成为煤矿行业发展的主要趋势。为保证煤矿开采中巷道掘进的速度，逐步应用了锚杆钻车，该钻车是在连续采煤机与悬臂式采煤机的技术上发展而来的。如果煤矿掘进巷道锚杆支护采用的是后张法预应力结构，就需要使用预应力锚具组织施工，比如摩阻锚具、机械锚具等。就摩阻锚具的应用来看，其在应用中的应力损失较小，连接较为便捷，在没有灌浆之前可以通过张扣或者放松来进行预应力的调节。而机械锚具主要是对预应力钢材的端部加以机械加工形成的，在这种加工处理下，可以为锚碇工作创造良好的条件，从而使得其可以实现加固处理的效果，机械锚具具有吨位大、变化多的特征，一般应用于强度较大的粗钢筋中。
2.5预留煤柱
预留煤柱工艺技术是一种巷道支护非常重要又传统的形式，耗费往往比较大，在巷道的上区属运输平巷下区属回风巷时，可以预先在上、下区段都留出一定较宽度的煤柱，做到确保回风平巷能够具备躲避支撑压力的峰值区域。预留煤柱的支护工艺形式相对比较简单，能利于通风排水，缺点是该支护技术的耗费能力比较大，煤柱损失过大会增加了巷道的维护难度。若煤柱的支撑压力输送到煤柱底部，肯定影响到临近巷道安全的稳定，并且还会对临近煤层开采安全造成一定的威胁，有可能产生冲击地压的安全隐患，为了保障掘进施工安全，尽量消除煤层冲击隐患，合理控制预留煤柱的宽度，加强煤柱设置管理。
3井下巷道掘进的几种支护付方法
3.1使用预留柱来进行支护
使用预留柱来支护可以说是一种比较传统的支护方式了，在实践操作上有一定的经验。预留柱支护就是在一个区间内，在其上下区段之间会留有一定的宽度空隙，这种方式就有效错开了整个面积带来的压力，在一定程度上可以减少压力带来的荷载。虽然这种方法操作原理简单，但是却可以有效的对顶板进行支护。由于这种方法的成本代价很高，并且也比较难维护，因此在探求其他的方式去替代，但是它还是有用武之地的。
3.2综合机械化掘进方式
针对煤炭的开采一般企业部门会选用综合机械化掘进的方法进行煤矿巷道掘进。综合机械化掘进方式较为复杂，会持续较长时间运用多种开采工具进行掘进，例如，连续采煤机、悬臂式掘进机、锚杆机等多种工具均被同时使用。但是，连续采煤机和悬臂式掘进机相比，悬臂式掘进机不仅运用成本过高，还不利于煤矿施工工作的稳定运行，所以，对于连续采煤机和悬臂式掘进机，连续采煤机是多数企业部门较常使用的开采性工具。虽然悬臂式掘进机的工作效率和材料成本不是很理想，但其具备独一无二的优点，在同一时间对煤矿巷道和梯形两个不同类型的断面开展煤矿掘进工作。
3.3锚杆支护技术的应用分析
通常情况下，所谓的锚杆支护主要对破碎的围岩进行加强，通过锚杆支护技术可以更好的对围岩上出现的破碎带、裂纹进行更好的控制。尤其当锚杆支护采用以后，极大的保证了支护区围岩的完成性，同时煤矿巷道稳定性也得到了有效的保证。此外通过锚杆支护技术的应用，使得围岩周围应力转移到围岩深部，在一定程度上有助于分散巷道周围的应力。在面对软岩回采巷道时，此时为了保证实际的支护效果，此时需要选择多种方式联合进行支护。具体主要体现在以下方面内容：其一，运用支护网强化巷道围岩，同时可选用组合梁连接锚杆对那些较为薄弱的地方进行支护。通过当前这种支护方式的运用，使得巷道围岩刚度得到了保障，对巷道周围破碎区很好的控制。其二，为了实现支护效果的最优化，通常情况下可以进行二次支护，以此来对巷道进行加强支护。在实际的支护过程中，一般情况下可以选用一定的柔性支护，通过当前这种设计方式，可以保证围岩发生破裂的情况下，有助于在最短的时间内将围岩破裂产生的能量进行释放，进而降低安全事故发生的几率，不仅可以保证相关作业人员的安全，同时也降低了对煤矿企业的经济损失，保证煤矿企业安全生产。
结语
综上所述，在煤矿掘进巷道的施工中，顶板支护安全可靠性十分关键，只有对其进行确保，才能使工作面安全施工得到保证。在具体的煤矿生产过程中，因影响因素众多，包括支护材料、支护设备、支护工艺、支护技术等等，导致掘进巷道施工存在的问题较多，对施工巷道安全生产造成了影响。因此，对当中产生的问题进行了分析，并提出了一些解决策略，包括对支护安全管理进行增强、对恰当的支护形式进行选取、定期对掘进支护设备进行更新以及对煤矿巷道支护工艺进行改进，通过这些方面，以为煤矿掘进巷道顶板支护施工提供参考，进而为煤矿掘进巷道顶板支护施工的安全进行提供保障。
参考文献
[1]武雁伟.巷道支护技术在煤矿井下掘进中的应用[J].当代化工研究，2019（10）：115-116.
[2]赵寿.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].山东工业技术，2018（17）：99.
[3]王熙凌.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].建材与装饰，2018（29）：233.
[4]张涛，张厚全．煤矿巷道掘进施工与支护技术存在问题及对策［J］．内蒙古煤炭经济，2017(18):147－148．
[5]李程．浅析煤矿巷道掘进支护技术存在问题及对策措施［J］．能源技术与管理，2017，42(03):112－113．