曹学平
国能榆林能源有限责任公司青龙寺煤矿分公司 陕西榆林市719000
摘 要：有效改良及优化顶板支护技术，有助于促进巷道挖掘工作质量提升，也有利于更好的确保井下工作人员的生命财产安全。本文主要围绕煤矿井下巷道掘进顶板支护技术展开了探讨，同时，以某矿井为例，探讨了实际施工过程中，如何针对煤矿井下巷道掘进顶板支护技术加以有效应用，以期为有关研究提供一些参考。
关键词：煤矿;井下巷道;掘进顶板支护技术;策略
1巷道的地质条件
我国厚煤层赋存占有很大的比重，开采厚煤层的方法主要为大采高和放顶煤开采。这2种方法各有其优点。厚煤层开采对工作面运输能力、通风能力以及开采能力有着较高的要求，大采高工作面对巷道断面和稳定性的要求更高。由于巷道断面的增大，巷道围岩悬露面积大，围岩更容易破碎变形，巷道稳定性差。因此采取合理的支护技术对巷道的安全使用有着重要的意义。但对于地质结构较差的地段，必须加强顶板支护的管理工作，确保安全施工。如果无法提前侦探，做好合理规划的话，不仅可能会因为突发情况降低掘进进度，还会酿成安全事故，造成人员伤亡，影响矿井的安全生产和健康发展。
2煤矿井下巷道掘进顶板支护技术
2.1 可缩性支架支护技术
该技术是现如今开展巷道掘进顶板支护施工过程中，应用较为广泛的技术之一，此类技术中应用的可缩性支架存在双向性，多应用在Ⅲ类巷道的支护施工中。据有关研究表明，此类支架存在的荷载及承压能力均相对较强，对其加以有效应用，有助于大幅度提升巷道施工的安全性[1]。
2.2 预留煤柱支护技术
此类技术是较为传统的巷道顶板支护方式，在具体应用的过程中通常指在巷道的下区段及上区段中间进行支护的一种方式，具有较高的优势性，操作便捷性也相对较高。经由合理应用该技术的方式，可促使巷道的通风及排水能力大幅度提升。但同时，该技术也具有一定的弊端，例如投入成本较多等。此外，实际应用过程中，倘若承担支护作用的煤柱发生损坏问题，则巷道的安全性将大幅度减低，风险性也会随之增加。
3.矿井顶板管理存在的问题
3.1地质变化造成支护冒顶事故
如果顶板支撑力不均衡，很容易造成冒顶事故，给人员生命安全造成影响。其中出现这三种情况的住院因素包括：（1）因为地质变化造成顶板破碎，如果工作人员还不加强支护管理，很可能出现顶板破碎事故；（2）矿井巷道支护的方式和材料存在差异，有的支柱具有的支力比较大，有的则非常小，如果顶板受到的压力不均衡，很可能出现推到支柱的情况，从而造成冒顶事故；（3）就是放顶的顺序不合理造成的冒顶事故。
3.2 由于上下出口造成冒顶事故
在实际工作中，因为选择长壁后腿式进行采煤，而巷道回采和工作面运输都是回采前进行的，这样会造成顶板巷道长时间暴露，而实际回采中，因为受到支撑压力菜场和采动的影响，顶板被破坏，同时也出现了塌落情况。在上下口巷道交叉和采空区存在较大空间，随着工作班组不断的掘进工作中，工作面会不断前行，很多支架都是拆了再支，支了再拆，这样导致支架的承载力逐渐降低，从而出现问题，不断更新支架是保证顶板巷道安全的关键
4煤矿井下巷道掘进中支护技术的应用
4.1 确定岩石性质
在开展煤矿巷道掘进工作的过程中，应该做好施工前的准备工作，要求施工人员明确岩石的性质，并且完善以及改进支护方案。施工单位应该和建设方建立友好的合作关系，让勘察单位对施工区域岩石的成分、性质以及结构等进行深入勘察，并且获取对应的调查报告。施工人员应该按照报告内容选择相应的支护方案，并且尽可能规避危险情况，以此来不断提升巷道掘进施工技术。
施工作业人员应该按照巷道的实际情况选择视乎技术，增强支护结构的承载能力，只有这样才能够满足支护工作的实际需求。与此同时，设计工作者还应该落实施工现场的勘测工作，取得有价值的信息数据，之后编写巷道掘进设计方案，明确支护结构和支护技术。不管是怎样的支护，都需要保障巷道表面的平整度、光滑性。
4.2 锚杆支护技术
作为一种经常用到的支护技术，锚杆支护技术主要用在软岩巷道中，该项技术的使用，不仅能够有效改善巷道的结构，同时还能够达到提高煤炭效益以及产量的效果。锚杆在锚杆支护体系中是一种重要的构件。在落实各项施工作业的时候，需要施工作业人员借助扭矩螺母使锚杆托板和巷道表面产生挤压，改善围岩应力状态，避免围岩开裂。在开展煤矿井下巷道掘进和支护施工作业之前，需要施工者掌握软岩的基本性能，以此来优化支护技术，降低技术难度。
4.3 锚网索支护技术
使用锚网索支护技术，可以有效控制锚杆和非锚固岩层，并且还能够对已经破碎的岩体起到支撑作用，由此可见，锚网索支护施工技术能够有效处理地压大以及无法支护等方面的问题。并且，该项技术的使用还能够降低瓦斯的积聚量，确保巷道安全，减轻巷道维修过程中的压力。
4.4 支护体与围岩相结合
与之前的几项支护技术相比较来说，使用围岩和支护体结合的方法，能够优化支护模式，这一模式的合理运用，能够充分发挥出围岩自身的承载力，并且，围岩的支护能力也会处于最大值，降低支护受力。使用这种方法需要注意以下问题：完成巷道的开挖作业之后，需要施工人员落实巷道围岩的锚网支护工作，之后，使用巷道底板来对围岩的变化情况进行观察，找到最合适的时间点，如果此时围岩的变形量增大，就需要使用预应力锚索补强支护的方式，从而不断提升围岩的整体质量。
5支护技术控制措施
5.1尽量控制流变
保持支护长期稳定在巷道挖掘的过程中，针对软岩的特性，短掘短砌，对顶板进行加固。在加固时，软岩会发生形变，对支撑造成损坏。这种加固方法使支护结构损坏后就失去其原有的功能。对于已挖掘好的巷道，要防止软岩风化、吸水形变，可采用钢筋网混凝土浇筑的方式，选择软岩允许的临时支护变形范围进行永久加固。
5.2防风干、防水浸、防震动
在巷道开掘后，软岩岩体与空气接触，容易风化，这就要求浇筑钢筋混凝土后进行密封，保持岩体的原有风貌，同时防止岩体风化、吸水变形、顶板掉落石块。在爆破开掘时，使用小炮多眼的方法将震波降到最低。
5.3推广应用新奥法施工技术
过去挖掘施工时，没有根据科学的理论并结合岩层的实际情况进行设计施工，方法落后，采用的支护方式不合理，巷道破坏严重，返修次数多，成本高。随着技术的发展，新奥法施工技术得到应用，即采用钢筋混凝土对巷道进行加固，同时使用直墙拱棚支护，大大增强了围岩稳定性。混凝土层能够有效保持岩层的原有风貌，提高岩层承载力，还能够防止围岩风化、吸水形变。钢筋混凝土具有一定的柔性，且刚性强，搭配合理的支护架，增强了岩层的稳定性和安全性。应用该技术返修次数少，节约人力和物力，保证了井底施工人员的安全，提高了企业的经济效益。
结束语
在煤矿掘进巷道的施工中，顶板支护的安全性和可靠性非常重要，只有对其进行科学合理的支护，并加强工作面工程质量的管理，才能保证工作面顶板支护的安全性和可靠性。科学合理的布置巷道和掘进顺序，依据巷道层位选取科学合理的支护形式和支护设计、加强工程质量的管理、进行矿压观测、采取联合支护等加强支护措施，并严格落实顶板支护技术措施，使顶板支护安全可靠，为矿井的安全生产和高产高效提供有力保障。
参考文献
[1]李峰刚.巷道掘进顶板支护技术优化[J].内蒙古石油化工,2019,45(06):87-88.
[2]王宾涛.掘进巷道水仓施工工艺及支护参数优化[J].煤炭与化工,2019,42(06):37-40.
[3]张海平.煤矿井下巷道掘进顶板支护技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(12):228-229.
[4]张鲁嘉.巷道掘进及支护技术的应用分析[J].江西化工,2019(03):176-177.
窗体底端