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煤矿掘进支护技术的思考

发表时间：2020/11/23 来源：《基层建设》2020年第22期作者：王凤飞

[导读] 摘要：对于煤矿开采作业来说，由于地下环境越来越复杂，一些断层和褶皱岩层越来越常见，因此常常引发围岩形变等问题。

        宝清县煤炭生产安全管理局 155600
        摘要：对于煤矿开采作业来说，由于地下环境越来越复杂，一些断层和褶皱岩层越来越常见，因此常常引发围岩形变等问题。同时以往的支护技术也难以达到当前的掘进支护要求，所以需要结合具体支护施工情况来选择好支护技术方法，并改善支护方法，确保煤矿掘进的有序化运作。
        关键词：煤矿掘进；支护技术；应用
        1煤矿掘进支护的现状
        通过实际的调查发现，煤矿企业在进行煤矿巷道掘进工作过程当中往往会对原岩应力造成一定程度的影响，这样就会导致巷道掘进过程当中缺乏一定的稳定性。围岩在通常情况下会随着岩体内部的变化而进行不断的改变，容易导致坍塌、位移等重大安全事故的发生，对工作人员的生命安全带来很大程度的威胁。所以，在煤矿巷道掘进过程当中进行支护是非常有必要的，为了能够对顶板进行有效地控制和减小顶板间离层，工作人员需要在短时间内利用临时支护来降低围岩实际发生的变形量，临时支护还能够在很大程度上降低石块掉落对工作人员的生命安全造成的危害，有效地提高煤矿巷道掘进工作的安全性。所以，工作人员要在实际的煤矿巷道掘进过程当中对支护工作当中存在的问题进行充分的分析，并且结合实际的情况来采取相应的措施进行解决，这样才能够在提高支护作用的同时，工作人员的生命安全也得到有效地保障，确保煤矿开采工作正常的进行。
        2煤矿掘进支护技术现状
        2.1煤矿掘进支护设备落后
        煤矿开采作为我国一项较为传统的工作之一，本文主要针对煤矿掘进支护技术进行讨论，从而有效改善当前的煤矿工作环境，有效确保煤矿工作的安全性。煤炭作为当前社会生产中的重要能源之一，对于社会经济发展有着极为重要的作用。这就要求有关部门能够针对煤矿开采进行详细的研究，从而确保煤矿开采能够顺利进行。通过对煤矿掘进支护技术的研究，从而使得当前的煤矿生产能够更好的满足安全生产的要求。同时，掘进支护技术的研究，还能够在一定程度上降低客观因素对于煤矿开采造成的影响，有效提高煤矿企业的经济效益，从而推动社会经济稳定发展。当前已经形成了一套基本完善的工作体系。掘进支护技术作为煤矿开采中的重要技术保障，对于煤矿开采效率的提高有着极为重要的作用。通过对现有煤矿掘进支护技术的分析，从而使得工作人员能够充分认识到煤矿掘进支护技术中存在的不足，并加以改进，有效实现煤矿开采效率的提高。煤矿掘进支护设备落后作为当前煤矿掘进支护技术中存在的最基本的问题之一，对于煤矿开采工作的安全性有着较大的影响。由于部分企业使用的掘进支护设备较为落后，这就导致在实际的煤矿开采工作中，支护设备的刚性和密度不能很好的满足具体的工程要求。
        2.2巷道断面不符合要求
        除了煤矿掘进支护设备较为落后，不能很好的满足煤矿掘进支护的施工要求之外，巷道断面不符合要求也是当前煤矿掘进支护技术中存在的问题之一。巷道断面作为煤矿掘进支护技术中的一个重要环节，对于煤矿掘进支护工程的质量有着较为直接的影响。在当前的煤矿掘进支护技术中，大多数煤矿企业往往会选择拱形的巷道断面，从而实现巷道支撑效果的加强。但是，拱形巷道断面在实际工程中的应用不能很好的满足煤矿支护的要求。同时，拱形巷道断面的使用还会对煤矿开采工作造成一定的影响。相较于传统的巷道断面，拱形巷道断面对于施工技术有着更高的要求，这就导致在具体的施工中往往需要耗费更长的时间，这就对煤矿开采效率造成了一定的影响。
        3煤矿掘进支护技术的具体应用
        3.1混凝土永久支护技术
        混凝土永久支护技术能够提高围岩的稳定性，但这一技术的应用却对施工操作水平有着一定要求，并且需要在支护过程中协调好各方面工作。需要针对混凝土锚杆实施喷射处理，利用混凝土喷射设备进行喷射，在喷射前还需要对混凝土的制备配比等进行严格控制，从而保证混凝土浆液的质量，通常水泥配比需要在400kg/m3左右，之后进行拌和。

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混凝土喷射处理时，还要选取合理的喷射设备，调整好锚杆型号，确保锚杆能够满足支护施工要求。混凝土喷射还需要确保喷射的强度，一般都需要喷射多次、反复喷射，从而保证支护的效果。混凝土永久支护技术的运用必须提前做好地质勘察，了解矿区的地质环境特征，结合具体的地质条件信息来改善支护方案，利用围岩本身的承载力来提高支护成效。在混凝土喷射过程中，还要调整好喷射面积和喷头的间距，确保混凝土的均匀喷射，这也需要操作人员具备足够的操作水平，混凝土喷射装备的喷头不可以对准人员，同时还需要做好一系列安全防护措施，如口罩和手套，保证施工的安全性。在混凝土喷射完成后，混凝土本身需要一定时间凝结，在凝结期间便需要对其进行养护。一般需要进行洒水处理，避免结构出现裂缝现象，洒水需要持续进行28d左右，期间还要对混凝土周边温湿度进行监控，避免温度湿度变化对混凝土结构带来的影响，进而提高混凝土凝结质量，保证支护成效。
        3.2单体液压支柱配衔接顶梁支护
        巷道支护通常选择单体液压支柱配衔接顶梁的方式，这种方法一般会选择HDJA-1200型金属衔接顶梁。在支护施工过程中，放炮后需要即刻挂上顶梁插好水平销，在顶梁的支护作用下设钢筋网，构建单体液压支柱，在锚网设计方面，需要保证锚网本身贴合巷道内岩面，搭接间距在0.2m左右，每0.2m利用11号铁丝加固。基本柱的初撑力需要在90kN以上，若出现漏液问题则需要尽快进行补救，或设备替换，保证支柱是全承载保护。通常来说，单体液压支护与金属衔接顶梁并列3排，柱子设计在顶梁之中，2排顶梁的200~400mm中需要穿插一根小木棍，从而避免漏顶问题。除此之外，还需要根据矿区的具体状况来调整穿杆数量，确保钢筋围岩混凝土结构的稳固性，为掘进的安全提供保障。
        3.3管棚支护技术
        管棚支护技术也能够有效加强围岩的稳定程度，确保巷道支护质量，这一技术的应用也有一些注意事项和限制性，必须要具备足够的作业空间，具体有以下几点：第一，管棚工作室需要设立于巷道断面之上，同时通过开挖管棚孔洞的方式来加固管棚工作室。管棚工作室的设计要将围岩结构作为主要基准条件，结合围岩具体情况和变化因素来进行调整；第二，应用管棚支护技术时还要利用钢筋混凝土支架及金属支架等来提高整体强度，避免发生形变现象，也规避形变现象对于整体掘进支护带来的影响。同时，还要管理好支护所用到的材料，尽量在保证材料质量达到实际要求的基础上选取性价比高的材料，同时还要对材料进行有效的管理，外界影响因素对于材料质量的影响较为明显，因此材料管理也可以避免多数质量隐患。如一些木质支架受浸水现象影响较大，若浸水则很有可能导致腐烂现象，而木材遭遇明火也会导致明火燃烧的问题，严重的还可能会导致火灾。金属质支架材料面临的主要问题便是锈蚀，所以在掘进支护过程中一定要提高对于质量管理的重视，合理存放材料，并在存储管理过程中排除对材料质量带来影响的因素，从而避免材料腐蚀、锈蚀、氧化。
        结束语
        支护工作在整个煤矿开采过程当中是非常重要的，支护工作不仅会对煤矿开采工作的效率和质量有着直接的影响，而且在一定程度上对开采工作人员的生命安全进行有效地保障。由于大多数煤矿开采工作都在地下环境当中进行，这样就会导致支护工作会受到很多方面的影响而出现问题。为了能够对支护问题进行有效地解决，工作人员采取相应方法进行应对是非常有必要的。
        参考文献：
        [1]赵鹏飞.煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用分析[J].石化技术，2019，26（12）：113+133.
        [2]杨明明.煤矿掘进支护技术探析[J].石化技术，2019，26（12）：251-252.
        [3]李治军.煤矿巷道掘进和支护技术的质量探讨[J].江西化工，2019（06）：215-216.
        [4]樊强.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用研究[J].江西化工，2019（06）：201-202.
        作者简介：王凤飞，男，1968年9月出生，籍贯是吉林省怀德县；学历为大学本科；职称是工程师；研究方向是采矿工程。