黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司峻德煤矿 黑龙江鹤岗 154100
摘要：煤矿井下掘进施工面临复杂的作业环境，容易产生坍塌风险，对此做好掘进支护工作具有现实意义。下面文章主要对支护技术进行浅要分析，并探讨巷道掘进支护的影响因素与技术工艺措施。
关键字：巷道掘进；支护技术；技术工艺；掘进施工
引言
煤矿井下巷道工程是煤矿开采的重点工程之一，巷道的掘进速度直接制约着煤矿的生产效率，煤矿井下作业条件复杂，影响巷道掘进速度的因素众多，如何进行科学的组织和管理，使各类资源得到最大化的利用，提高巷道的掘进速度，成为近年来的研究热点。
1支护技术相关概述
煤矿巷道一般在矿井深处进行挖掘，深度从几十米到几百米不等，工作环境相对复杂，在巷道掘进过程中，矿山地质结构容易发生变形，使巷道围岩的压力产生变化，引起顶板的垮落，因此需要对巷道进行支护。煤矿巷道支护技术经过漫长的发展，经历了从木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护方式过程。锚杆支护是目前发展较为完备，应用较广的巷道支护技术。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。
2巷道掘进支护技术的影响因素
2.1施工工艺因素
把控施工工艺，也可以保证煤矿井下巷道掘进技术得到有效地提高，当前，我们国家开展巷道掘进技术的过程中，对钻爆掘进这种方式的使用最广泛，大范围对该种技术应用，会有较高的效率，能够进一步提升巷道掘进的速度。另一方面，如果不能对相关的施工工艺进行合理的应用，就可能会在很大程度上影响巷道支护顶板的稳定性，甚至还可能巷道还会出现塌方的现象，威胁、影响巷道掘进顶板支护施工工作人员的生命财产安全，还会对煤矿企业的经济效益造成影响。在对这种工艺进行应用的过程中，还需要特别注意，以下两个方面：首先在实施钻爆之前，需要先对火药装填的数量进行准确计算，这些都会影响爆破的效果。除此之外，还需要准确地定位实施爆破的位置。
2.2工程地质条件
采矿工程实质是在地质体中进行开挖、截割、爆破等一系列作业，将所需的资源采出。可见工程地质条件是巷道掘进中客观存在的先决条件，煤矿巷道设计完成后，若非特殊情况，其工程地质环境不会轻易改变，只有采用适合地质条件的生产工艺和措施，才能实现高效率的施工作业。工程地质条件的影响因素有煤岩的完整性、煤岩体强度、地下水、节理裂隙发育程度、围岩特性等。若巷道掘进工程地质条件良好，则永久支护可滞后临时支护一段距离进行，给掘进和临时支护提供足够的作业空间；若施工中工程地质条件较差，甚至遇到断层、陷落柱、老窑积水等不良地质条件，则掘进过程中围岩管理和控制困难，所需的生产环节和工艺复杂，严重制约巷道的掘进速度。
2.3巷道围岩强度因素
围岩的强度影响着巷道的稳定与否，专业人员需要对围岩强度进行勘测，保证巷道可以安全支撑，使工作人员安全的通行。锚杆技术下，围岩强度得以提高，就可以进一步加强巷道支撑。地质应力的荷载能力是围岩勘察工作中的重点，荷载能力的强弱关系着顶板位移的情况，荷载能力强，地质应力增强，会使顶板位移降低，支撑能力增强。在开采过程中，要注重巷道掘进的关键点，支护作业关系着围岩的强度，通过主动对围岩情况的掌握分析，可以有效提高支护作业的安全性和有效性。
3巷道掘进支护技术工艺措施
3.1顶板支护技术
在进行煤矿井下巷道掘进顶板支护工作施工过程中，相关的工作人员需要加强对一些注意事项重视。比如在开展第一次掘进工作时，受到巷道本身的位置迎新昂，可能还会出现形变的情况，进一步影响掘进工作运行的安全性。对于该问题，施工人员在选择和构造顶板支护结构的过程中，通过对多种不同的方法进行对比，从而选出一种最佳的方案。通常，如果可以对最佳支护结构构造方案有效选择的基础上，在具体施工的过程中，保证巷道的空间始终保持完整的状态，而且还可以有效的避免因为生活当中的个别影响因素导致大面积、大规模返修问题。此外，在进行煤矿井下巷道掘进顶板支护工作过程中，对于其中可能会用到的支架来讲，它自身的强度问题，也可能会对施工质量和效率问题有很大程度的影响。如果可以有效地优化支架的强度和性能，就可以增加更多的空间，保证施工围岩变形有足够的空间，也可以为煤矿井下巷道掘进顶板支护技术稳定、安全开展，保证相应的基础、保障。对于相关的施工人员来讲，他们还需要充分地结合围岩的实际状况来适当地释放围岩所承受的压力，这样也可以有效地保证在施工当中，煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的应用质量和效率问题得到有效地提高和改善。
3.2U型钢支护技术
U型钢技术需要金属支架的伸缩性强才可以随时随地的提高抵抗高应力，在巷道掘进中，巷道有时会因为高应力而挤压变形，容易出现危险，这时就需要加装金属支架来分散高应力，U型钢支护技术使用得当，可以保证巷道在发生变形后起到很好的支护作用，但是也有一个缺点，在围岩变形前是无法使用U型钢技术提前预防的。
3.3喷射混凝土支护技术
喷射混凝土支护技术是通过在煤矿巷道中比较偏深的空间内利用高强压力喷射混凝土的方法，完成对煤矿巷道空间的支护和加固。该技术的应用可以有效的应对深层巷道空间所具有的复杂地质结构以及工作空间较小的问题，实现对封闭空间的处理和加固。在利用喷射混凝土进行高强支护的过程中，需要解决巷道围岩构造不稳定的情况，对经常性发生的松动、变形、位移等情况采取有效的措施进行解决，以提高其稳定性。由此，在利用喷射混凝土支护技术的过程中，就需要选用强度足够的支护结构，来防止出现煤层冲击低压或者煤层压出等现象；同时，针对煤矿巷道顶部位置需要支护的需求，喷射混凝土也具有较高的加固和稳定效果，从而提高整体深部巷道的稳定性
3.4锚杆支护技术
锚杆支护的作用机理主要包括锚杆的悬吊理论、挤压加固拱理论以及组合梁理论等。锚杆的悬吊作用是利用锚杆将软弱不稳定的顶板或者破碎松动的岩石吊挂在软弱层或者松动区之外的巷道坚固稳定层，确保顶板或者破碎岩石不至脱落甚至坍塌。在锚杆支护施工过程中，首先根据施工设计方案进行施工机具、人员配备以及施工工序安排，待掘进以及临时支护完成后，严格按照安全规范进行敲帮问顶，然后在掘进巷道围岩上进行钻孔，并按照设计方案确定钻孔位置、钻孔角度、钻孔深度，确保钻孔质量，钻孔完成后再完成锚杆的安装。锚杆安装首先要装填树脂锚固剂，然后再装入锚杆杆体，利用锚杆钻机带动杆体旋转搅拌锚固剂到规定时间后等待固化，最后套上托板及螺母，拧紧螺母施加预紧力，完成锚杆的安装工作。
结语
综上所述，在煤矿采煤掘进工作当中应用高强支护技术，关键方法是：立足于煤矿巷道采煤掘进作业的具体情况以及巷道信息，通过不断调整支护技术类型，选择与施工现场相匹配的支护技术，提高煤矿巷道的安全性，从而保证巷道施工作业的质量安全。
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