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新建矿井巷道支护优化设计及应用

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：孟霄

[导读] 摘要：在经济的快速发展影响下，我国的煤炭企业得到了很大程度的发展。

        通用技术集团工程设计有限公司山东济南 250031
        摘要：在经济的快速发展影响下，我国的煤炭企业得到了很大程度的发展。在煤矿产业不断发展中，井下开采开始面临着更多的挑战，需要对其进行关注。煤矿井下的工作环境一般都比较恶劣，并且经常会受到一定的制约，很容易就会导致一些事故发生，这些内容都会影响到煤矿企业的发展速度，会给我国的生产生活带来重大的影响。本文主要是对煤矿井下巷道的支护工作进行重点的分析，对支护的主要形式和存在的问题以及相关的优化进行探讨，旨在提升矿井巷道支护的安全系数。
        关键词：矿井巷道；支护；优化设计；应用
        引言
        煤矿企业是我国的重要产业，其经济发展水平会直接影响到我国的社会发展，是我国重要的企业发展力量。近些年，我国的煤矿企业一直在稳步发展，但是因为煤矿井下构造质量的问题经常会引发一些质量事故，频繁会给相关的工作人员带来一定的安全威胁，同时也会给煤矿企业的可持续发展带来不利的影响。在煤矿井下的作业当中，支护结构的优化是非常重要的一项内容，需要对其进行重点分析，进一步保证煤矿井下支护的总体质量，给相关的井下工作人员提供一定的安全保障。
        一、新建矿井巷道支护的主要形式
        （一）锚杆支护形式
        在我国的煤矿生产当中，锚杆支护的方式是最为常见的一种重要的方式，这种支护的方式可以对煤矿井下巷道的布局形式进行改变，同时也能对煤矿的煤炭产量进行一定的提升，整体来说对煤矿产业的发展具有重要的促进性作用。对于锚杆支护的形式来说，它主要是应用在矿井巷道的支护工程当中，其中锚杆是重要的部件所起到的重要作用就是抗剪和抗拉，主要的目的就是防止出现坍塌等安全性的问题。
        （二）矿用支护型钢支护形式
        在通常的情况下，矿用支护型钢主要包括着工字钢和U型钢两种重要的形式，并且这两种形式的钢都具有一定独特性，在力学机械性能方面也有着比较好的表现，这些性能的存在让这两种形式的钢可以在多种类型的矿井巷道中得到更加广泛的应用。对于矿井巷道支护来说，它经常需要承受着较大程度的压力和磨损，因此在对矿用支护型钢支护形式进行使用的过程中，需要对其抗压能力和抗拉能力进行关注。除此之外，巷道在使用的过程中，还会因为受到矿层地质条件的影响而出现一定的变化，这样就会让巷道在不同的方向上出现不同程度的位移现象，因此需要对支护自身的承载能力有所要求。在对矿井巷道支护结构进行设计的过程中，需要对巷道支护整体滑移和定位方面的要求进行充分的考虑，对顶板模板的受力均匀性进行保证，从而更好的保证煤矿井下整体结构的安全性。
        （三）可缩性支护支架形式
        金属支架比其他材料的支架具有更好的承载能力，这种形式的承载不仅会在体现在工作承载和极限承载两个方面的内容，还会受到煤矿井下巷道的构造和煤矿底层活动形式的影响，这些内容都会影响到煤矿巷道支护的效果。一般来说，在这个时候的支护板件模块的弹性力量是比较差的，因此也比较容易会影响到承受力的作用，甚至也会出现支护板件坍塌的现象，这些都会影响到新建矿井巷道的支护效果。因为受到这些内容的影响，优良性能的支护支架发展成为重要的发展对象，而可缩性的支护支架通过伸缩的作用，可以对部分区域甚至是整个顶板的应变力进行提升，将整体支护支架的承载能力进行更好的体现。
        二、新建矿井巷道支护中存在的问题
        在新建的矿井巷道支护当中，经常会存在一些问题，这些问题的主要表现几个方面的内容。首先是煤矿矿井下的围岩稳定性都比较低，因此比较容易导致煤矿巷道支护工作难度加大的现象。

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对于煤矿井下巷道的掘进施工来说，在围岩中如果出现了较大程度的位移或者是出现了较大程度的变形，就会很容易的巷道或是巷道附近的岩体造成一定的损坏，会导致井下巷道支护结构无法与标准要求进行匹配，很容易就会出现多次返修的问题，出现这样的情况就需要对巷道变形的问题进行合理的解决。如果说围岩容易出现变形或者损害变形的问题，那就需压迫对对支护结构的固定作用进行强化。在煤矿矿井巷道掘进的过程中，如果围岩遇到水，就比较容易出现比较大的膨胀力，同时也比较容易受到较大的挤压，很容易就会给围岩造成形变和损害的问题，会给煤矿井下巷道的安全性造成极大的影响。除此之外，在煤矿井下巷道的支护过程中，经常会受到地质条件改变的影响，会在一定程度上增加顶板裂缝，甚至还会出现围岩分离的情况，还有可能会导致冒顶事故，会在一定程度上增加顶板支护的难度。
        三、新建矿井巷道支护优化设计
        （一）合理选择支护方式和工艺
        在新建矿井的巷道掘进过程中，一定要根据实际的情况来做好支护方式和工艺的选择。一般来说，锚杆支护是比较常用的支护结构，能够对围岩强度进行提升。对于巷道比较稳定的情况，可以采用刚性支护的方式。对于不稳定的巷道需要采用伸缩性的支护方式，降低系统影响。在对整体的支护方案进行制定的时候，需要对巷道围岩变形的因素进行综合的考虑，对应力的释放的保证，降低围岩的变形量，让主承载结构的承载性能可以得到充分的发挥，进一步的确保承载结构的稳定性。在实际的生产过程之中，通过利用多种方式配合的方式来对系统的性能进行有效的改进。
        （二）提升支护工作实施水平
        要对煤矿井下的巷道支护工作技术实施水平进行提升，对其顶板支护的承载能力进行有效的提升，通过这样方式来实现对整个支护施工的优化。相关的工作人员需要对顶板支护的施工技术方案进行重视，同时还要及时的提出具体的实施方案，对巷道支护工程中所采用的用料、数量和尺寸等内容进行合理的规划，还要对各项工作规范要求进行明确，进一步的提升整体支护技术的实施水平，进一步的促进煤矿井下巷道支护质量的提升，做好对煤矿井下巷道工作人员的生命安全保障。
        （三）强化支架强度和围岩释放压力的能力
        要对支架的强度和围岩释放压力能力进行强化。在对煤矿井下巷道进行开挖的过程中，巷道很容易会出现变形和位移方面的问题，因此需要对支护结构的合理选用进行关注，进而对巷道位移或者变形的问题进行合理的解决。除此之外，还需要对巷道空间完整性的保持状况进行关注，要对返修的次数进行降低。在进行支护设计的过程中，需要对支架构造进行关注，对围岩释放压力的能力进行综合的考虑，对其协调性进行关注，进而更好的实现对支护的强化。另外，在对支护技术进行强化的同时，还需要对各种新工艺的普及进行格外的注意，不断的在其中融入新的技术，进一步的提升支护技术的实施水准，对支护质量进行良好的保证。
        四、结语
        总之，现代支护对于煤矿矿井的建设和生产具有重要的影响，在进行巷道掘进的过程中，需要根据实际的情况来针对性选择相应的支护方案，做好方案的优化设计和应用，进一步控制好支护的效果，充分地发挥出技术的优势，对煤矿企业的生产安全性进行有效的保障，并进一步促进煤矿开采的可持续性发展。
        参考文献：
        [1]郝长胜，徐仁，尹旭，王政.半煤岩巷快速掘进支护参数优化研究[J].煤炭技术，2018（08）：12-14.
        [2]郑超，杨峰峰，张巨峰，余岚.基于FLAC的大断面软煤巷道支护参数优化[J].煤炭与化工，2018（04）：1-4.
        [3]卫然.深部矿井巷道支护优化设计[J].能源与节能，2018（09）：40-41+45.
        [4]王辉.冲击地压高应力回采巷道支护改革技术的研究与应用[J].能源与节能，2020（04）：177-179.