安徽省淮南市潘集区朱集东煤矿 安徽淮南 232082
摘要：煤矿井下巷道掘进是一项系统性工程，在进行掘进施工的过程之中，相关的工作人员在施工时要依据矿井的地形和选用的开采方式选择适宜的掘进工艺和设备。在掘进施工的过程之中要合理的控制掘进的速度，避免其带来较大的安全隐患。此外，在掘进施工的过程之中应根据施工现场的实际需要，采取有效的支护措施，避免煤矿在掘进的过程之中出现塌方的现象。本文重点讨论了集中在煤矿掘进的过程之中常用的支护方式。
关键词：煤矿；掘进巷道；顶板支护技术
引言
煤炭是我国最主要的一次能源之一，我国煤矿生产的主要形式是地下开采。近年来，随着综采技术的不断发展，煤矿开采深度以及开采强度不断提高，所面临的开采环境、地质问题也越来越复杂。在煤矿井下回采过程中需要挖掘大量的巷道，巷道的通畅以及围岩的稳定性关系着煤矿的生产稳定及安全稳定，为了保障煤矿生产稳定安全，需要安全可靠的巷道支护技术。同时，随着综掘机的发展与应用，掘进以及开采工作的效率提高，也需要更为规范高效、安全可靠的支护技术。为此，针对目前实际生产中存在的支护操作不规范、效率差的问题，结合相关资料以及生产规定，对井下掘进巷道的支护原理及技术进行了研究，系统分析了锚杆支护技术的工艺，总结了锚杆支护的规范化设计、施工、监测方案，提高了煤矿掘进支护的效率以及可靠性，保障了煤矿企业的安全生产，为企业增加了经济效益。
1掘进巷道支护方式
1.1可缩性支架
现阶段可缩性支架在煤矿生产的过程之中已经有着较为广泛的应用，其能够实现双向的伸缩。这种支护方式在实践之中表明有着较强的承压能力，在保证巷道安全方面发挥了较为积极的作用。依据相关的国家规定现阶段可缩性支架在巷道之中得到了较为广泛的应用。
1.2锚杆支护
锚杆支护主要利用金属、木材、聚合物或其他材料制造的杆柱，打入围岩预先钻好的孔中，其头部及杆体依赖于锚固剂黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起，尾部通过托板与螺母进行约束，通过锚杆改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带，对围岩产生加固作用。利用锚杆与围岩共同作用，具有抗拉和抗剪效应，能够达到维护巷道稳定的支护目的。锚杆支护具有成本低、快捷方便、适用范围广、稳定可靠的优势。锚杆支护由锚杆杆体、托板、螺母、锚固剂以及金属网共同构成。
1.3预留煤柱
预留煤柱进行巷道支护是一项较为传统的技术。这一技术通常应用在掘进巷道的上下区段之间。这一技术在实践之中的优点是操作非常简便，能够有效的提升巷道内部整体的通风和排水效果。该技术的显著缺点是使用成本较高，存在较大的不确定性，若煤柱在支护过程之中发生损坏，则将对巷道的安全产生较大的负面影响。此外，在掘进完成进行采煤作业时，若采煤作业之中产生的压力传递到煤柱的底部，将对煤矿的安全运行带来较大的威胁。
2支护技术的基本工作原理
煤矿采煤高强支护技术主要使用于煤矿巷道中，工作人员在使用这项技术时需要针对煤矿巷道的实际情况进行设计，使得煤矿巷道变得更加的牢固，尽量地减少安全事故。此外，煤矿采煤之前工人还需要对煤矿巷道的高强支护效果进行检查，只有支护完好才能更好地提高巷道的稳定性和安全性，并且通过使用高强支护技术还可以加强锚杆承载力。一般来说，高强支护技术应该达到巷道的顶部，如果巷道顶板压力超出了支护的最大的承载力它可以自动开启加固技术，所以高强支护技术也被称为巷道的预应力承载梁。除此之外，高强支护还有另一种功能，它可以抵消一部分的垂直力，不仅可以对岩壁变形进行有效控制，还可以使得巷道的稳定性和牢固性不断的加强。
3提升巷道顶板支护技术概述
3.1强化巷道支架的强度
煤矿巷道在初次掘进的过程之中极容易出现变形和位移的现象，在进行掘进施工的过程之中适宜于采用柔性和刚性相结合的支护结构，进而有效的解决巷道存在的变形和位移现象并尽可能的保证巷道内部空间，避免在巷道支护完成之后出现大规模的巷道返修情况。此外，在恶劣地质环境之中掘进时应充分的考虑巷道变形，并给巷道的变形流出足够的余量，以此来尽可能地减小巷道变形带来的负面影响。在掘进巷道之中进行支护时，可以采用泄压的方式，适当降低围岩的内应力，并采用提升支架强度的方式，增强对围岩应力的抵抗效果。
3.2煤矿支护技术形式
目前，我国煤矿企业在煤矿开采过程当中，为了更好地提高煤矿巷道的稳定性和安全性，提高整体安全质量，一般都会采用高强支护技术。常见的煤矿支护技术如下：第一，矿用支护型钢的应用。因为我国煤矿地理环境因素的影响，在煤矿开采中工作人员需要借助支护型钢进行加固。但是在这个过程中技术人员需要对支护型钢架的抗拉性和剪切型进行管控，保证整个支护系统的需求。与此同时，技术人员为了保证高强支护可以承受更多方面的负荷，还需要对支护型钢的承载能力进行监测。第二，可缩性支架的应用。这种支架是煤矿加强支护当中最为常用的一种形式。可缩性支架和其他支护技术有很多不同点，它更适合运用到巷道断面小的煤矿开采环境当中。技术人员通过测试对这项技术进行了全方位的研究，使得这项技术具有一定的承压能力。第三，预留煤柱，这项技术是最为传统的支护技术，这项技术一般都被运用到煤矿的上区段和下区段。这项技术操作起来比较简单，在正常情况下可以满足煤矿巷道排水系统需求。但是这项技术一定程度上降低了煤炭开采率。
3.3完善巷道掘进施工的技术准备工作
在进行巷道掘进施工时首先应该对待掘进区域的地质环境进行全面的勘测，进而充分的了解待掘进巷道区域的内应力状况，并根据待掘进巷道区域的应力特点选择适宜的支护方式。在进行巷道掘进之前应该根据相关的勘测情况确定适宜的支护方案，在施工之前制定完善的施工方案。在施工前应该对参与施工的技术人员和工作人员进行全面的培训，确保其全面的了解各项施工内容，能够正确的进行相关的操作。
3.4锚杆支护安全监测
锚杆支护完成后，无论施工过程还是回采过程，都需进行必要的安全监测。安全监测通过锚杆测力计、顶板离层仪、单片机以及声光报警器共同完成。其中，利用布置在顶板锚杆尾部的锚杆测力计，对锚杆受力进行的实时检测，可直接显示应力参数，判断锚杆的受力状态；此外，利用顶板离层仪，检测巷道顶板的位移，每隔100m布置一组检测仪器，地质复杂区域以及掘进工作面还需增加布置数量；检测仪器连接着单片机，并将检测到的数据传输给单片机，当检测到顶板压力以及位移异常时，通过单片机程序判断支护状态异常，并控制声光报警器发出警报，达到支护安全监测的目的，确保安全生产。
结束语
综上所述，随着我国社会经济的快速发展，生产安全成为了社会群众关注的重点，加强掘进巷道之中顶板支护技术的研究对于保证煤矿的安全生产具有非常重要的意义。为此相关的技术人员应该加强学习，总结顶板支护方面已经取得的经验，积极的引入全新的支护技术从而有效的保障煤矿生产安全。
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