平顶山天安煤业股份有限公司十一矿 河南平顶山 467000
摘要：煤矿井下巷道的掘进工程既庞大又复杂，难度系数偏大，巷道掘进过程中，需要使用到顶板支护技术，顶板支护技术作为巷道掘进的必备技术之一，在实施的过程中必须要保证施工工艺的合理性，否则施工质量上将会难以得到保证。首先阐述了煤矿井下巷道掘进顶板支护方式，然后分析了煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的不足及其影响因素，最后详细探讨了煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的管理措施。
关键词：煤矿；井下巷道掘进；顶板支护
1煤矿井下巷道掘进顶板支护技术分析
1.1预留煤柱支护方式
预留煤柱支护方式作为一种传统的支护方式，优势与劣势同在，优势明显的同时劣势也是有所凸显。这种方式的优势在于操作较为简单，相关工作人员可以在短时间内尽快上手。技术使用后带来的排水能力与通风能力显著上升，一般应用在巷道区段以及下区段中。此外，该项技术的劣势是应用成本较高，对于中小型的企业来说是一项不小的负担。期间，如果发生意外导致顶板支护的煤柱出现损坏，那么相应的危险也会伴随而来，危险指数直线上升。
1.2矿用支护型钢模式支护
煤矿井下巷道掘进施工单位一般会采用矿用支护型钢模式进行顶板支护，型钢外形呈条状，根据其切面不同分出多个种类，有椭圆形型钢和圆形型钢等，它明显的形状和切面可以更好的起到支护作用。煤矿工程在选择使用型钢时一定要保持严谨的工作态度，科学合理的采用合适的型钢，保证煤矿施工的安全性。
1.3锚杆支护
锚杆支护是煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的重要支护方式之一，能够在实际的应用过程优化煤矿巷道的支护方式，提高煤矿的经济效益。钢带、锚杆托板和锚固剂等都是在锚杆支护中经常应用的支护构件，锚杆可以有效发挥抗剪切和抗拉伸的作用，而托板可以连接锚杆的尾部和围岩，在螺母上施加相应的扭矩，从而使得托板的压力能够在巷道表面作用，同时给锚杆施加预紧力。随着预紧力在煤岩上逐渐扩散，可以改善围岩的应力，保持其的稳定性，不容易发生变形。
1.4可缩性支架模式
可缩性支架模式是用金属一类具备收缩能力的支架来承载横向和纵向的压力。相关数据显示，可缩性支架的承载能力受到多方面影响，包括支架的整体情况和各个零部件的连接情况。对一个支架的承载能力的分析，需要观察支架会不会出现变形的现象。通常情况下，支架的最大承载能力和真实的承载能力是不一致的，对比了两者的数据之后，就可以了解可缩性支架的具体工作状态，客观的评价可缩性支架的承载作用。
2影响巷道支护技术稳定的因素
2.1巷道的地质条件
巷道挖掘过程中，工作人员需要通盘考虑井下的各类水文条件，预想到可能发生的各种情况，对于各种突发情况做好准备，才能真正规避这一因素带来的消极影响。煤矿层区、挖掘程度、地下水所处的位置等都对挖掘工作产生了不同程度的影响。顶板与底板也是巷道安全中的重要一环，在稳定性好的地段掘进速度也能够适当加快，提高井下煤炭开采效率，提高收益。但对于地质结构较差的地段，应注意安全问题，加强顶板与底板的安全建设就需要被提上日程，以免带来不必要的经济损失与人员伤亡。如果无法提前侦探，做好合理规划以及合理控制的话，不仅可能会因为突发情况降低掘进速度，还会酿成安全事故，造成严重的人员伤亡，这对于企业的发展和建设自然是不利的。
2.2施工工艺因素分析
工艺的合理使用能够大大加固巷道的稳定性，相反，如果工艺应用不合理，那么对于巷道支护顶板就是一种损害。施工工艺中要严格把握技术使用的稳定性，使其性能发挥良好。举个例子，在巷道掘进时候钻爆掘进应用较为普遍，钻爆掘进的效率很高，能在极短的时间内完成所需的工作量。但是，在该项工艺的使用过程中，还是要注意指标的达标。炸药的剂量以及所放位置是影响钻爆掘进效果的重要因素，稍有不慎，可能会造成经济利益的受损以及工作人员的伤亡。
2.3存在安全性隐患
安全问题是任何生产行业都应当关注的一个重要问题，井下巷道掘进顶板支护技术中的安全问题对于整个煤矿开采有着重要的影响，更应当是关注的一个重点。有研究资料表明，约有四分之三的煤矿事故都是由顶板支护问题导致的。相关的工作人员应当熟悉煤矿所在区域的地质状况，采取针对性的措施。部分煤矿所在区域的围岩稳定性差，不利于巷道的顶板支护，也无法发挥出顶板支护的功效。在煤矿的掘进过程中，巷道情况复杂，井下环境多变，常有围岩的位移和变形，不利于巷道的施工。围岩变形是一种自然现象，且通过增设支架不能改变。而一旦围岩被破坏后，顶板的固定效果就会受到影响，危险系数变大，影响煤矿的开采工作。
3煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的优化措施
3.1做好施工前的准备工作
在进行实际的煤矿巷道掘进工作之前，相关的技术人员应当对煤矿所在地进行详细的勘测，掌握地质运动特点，根据实际状况以及所在地围岩的承重能力设计、选择合理的顶板支护方式。预测施工过程的重难点问题，并制定相关的应急方案，在进行方案设计的过程中，应当将施工的生命安全放在第一位，选择最优的施工模式。施工方案的初步设计完成之后，相关的设计和技术人员应当与施工人员共同探讨，改进和完善方案中出现的问题，确保方案的合理性，且确保在此方案下能够得到良好的施工效果和经济效益。设计工作人员应当对施工过程中应用到的机械设备和数量提早报备，提前检查完毕。施工人员在进行实际的施工过程中，应当严格安全施工方案进行煤矿井下巷道掘进顶板支护工作和煤矿开采工作。
3.2落实施工质量的监管工作
所有的煤矿开采企业都需要保证煤矿开采工程的质量，所以监理部门要落实好施工质量的监管工作。根据煤矿井下巷道掘进工作程序来看，企业需要对煤矿开采地区做好研究和调查工作，结合实际情况选用正确的顶板支护技术。然后还要对顶板支护的操作程序进一步强化和规范化，建立健全有关质量监管的体制。监理部门则要充分发挥监督和管理的作用，对施工工作中掘进和支护的质量进行监督和管理，还要监督煤矿开采人员，督促施工人员按照工作准则有序开展掘进和支护工作，从而确保煤矿巷道顶板支护工作有序开展。
3.3加强对创新传统的采煤技术
对于煤矿企业而言，采煤技术的使用将会直接影响到采煤的效率，还会影响采煤的安全，进而影响到企业的综合效益。传统的采煤技术在当前的煤矿企业煤矿开采过程中已经不再满足实际要求，因此煤矿企业应当在采煤技术上下功夫，加大对采煤技术的创新力度。未来，采煤技术将会朝着高度机械化、智能化、自动化的方向发展，煤矿井下巷道掘进顶板支护技术也应当随着采煤技术的创新而不断革新，将能够应用于煤矿生产的新技术、新工艺加以吸收和利用，将以综合掘进系统作为代表的新设备的使用范围进一步扩大。比如，煤矿井下巷道掘进顶板施工技术应用的时候，根据断面层的大小采用不同的掘进方式时。小断面层更多借助凿岩机车，以自动化的定位操作实现顶板支护；大断面层则更多利用来连续掘进技术，以此降低顶板支护施工的难度。
3.4树立安全第一的意识
安全第一是所有企业进行生产活动必须遵循的准则，煤炭开采单位对井下巷道进行掘进和支护的过程中，需要建立有关安全生产的标准和制度。所以，企业要对施工人员进行安全教育，让施工人员头脑中树立安全意识，并且加强安全生产和管理的工作，监督管理人员按照安全标准开展工作，还要做好安全意识的宣传工作使全体员工具备高度的安全意识。另外，煤矿企业还要定期考察施工人员的巷道掘进和顶板支护技术，并与奖惩制度挂钩，考核结果优秀的员工将获得奖励，这样能一定程度上促使施工人员增强安全生产意识并主动加强对掘进和顶板支护技术的学习。
总结：煤矿井下巷道掘进顶板支护技术与煤矿开采以及煤矿企业的经济效益有着直接的联系，目前煤矿行业的发展受到冲击，这也更加说明产业的发展必须跟上时代发展的步伐，积极引进先进的技术，丰富产业的发展。
参考文献
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