煤矿巷道掘进支护的研究

王炳鑫

摘要：煤矿开拓时的巷道支护工作一直是煤炭工业生产过程中不可忽视的问题，主要表现为：巷道周围岩石容易出现变形和破坏，形成粉碎区域。这就需要充分的结合煤矿航道的实际情况，对巷道支护技术进行充分详细的分析研究，选择利用合适的支护方式，对巷道内部的应力分布进行调整，合理设计巷道的断面，控制巷道周围岩石的变形程度，保障相关工作人员在巷道中进行施工时的安全性，同时确保巷道围岩的稳定性，进而提高煤矿开采的水平。

关键词：煤矿开拓巷道；支护技术；应用

在煤矿掘进巷道的施工中，顶板支护安全可靠性十分关键，只有对其进行确保，才能使工作面安全施工得到保证。在具体的煤矿生产过程中，因影响因素众多，包括支护材料、支护设备、支护工艺、支护技术等，导致掘进巷道施工存在的问题较多，对施工巷道安全生产造成了影响。因此，对当中产生的问题进行了分析，并提出了一些解决策略，包括对支护安全管理进行增强、对恰当的支护形式进行选取、定期对掘进支护设备进行更新以及对煤矿巷道支护工艺进行改进，通过这些方面，以为煤矿掘进巷道顶板支护施工提供参考，进而为煤矿掘进巷道顶板支护施工的安全进行提供保障。

一、巷道支护类型

1、砌碹式。这一支护方式通常都应用在一些大型的巷道建设中, 基于支护材料将其合理划分为混凝土砌块、 钢筋混凝土、 混凝土浇筑三个类型。 但需要注意的是, 这一支护方式属于被动型, 需要投入较高的建设成本, 且施工强度也相对较大, 不适合应用到围岩变形较大的情况中, 所以应用不是很广泛。

2、锚喷式。这一方式主要是通过喷射混凝土的方式来达到加固巷道周围岩石的目的, 以此来促进岩石承受能力的显著提升, 将巷道支撑效果充分发挥出来, 最大限度地避免巷道内部受到外界因素的影响, 为巷道围岩强度提供有力保障。 经过不断的研究改进, 这一支护方式的应用也越来越广泛。

3、注浆加固式 在开拓煤矿巷道过程中, 巷道支护需要打破原本演示分布平衡的应力, 重新分布设定, 以此来为应力的均匀、 稳定分布以及煤矿生产安全提供有力保障。 在开拓巷道过程中,注浆加固的方式的引用可以取得理想的支护效果, 使得破碎的岩石得到有效加固, 以此来促进巷道周围岩石承受力的有效增强。

4、棚式。这一支护方式融合了钢筋混凝土以及木质结构等类型。 在社会科技高速发展背景下, 木质结构以及钢筋混凝土已经难以满足时代发展需求, 应用时具有刚性、 柔性的金属支架, 凭借其便于安装等优势得到了广泛引用。 但这一支护方式也属于被动型的, 难以实现对围岩变形的有效控制, 所以发挥 出的支护能力非常有限。 除此之外, 还有复合式, 但因为其需要投入较高的成本, 且多种支护方式在选择上也存在匹配问题, 难以取得理想的应用效果。

二、煤矿巷道支护方法

随着时代的发展，我国科学技术水平的不断提升，带动着我国煤矿巷道支护领域的发展，而当前时期，在我国煤矿巷道支护领域中存在大量不同方向的理论，由此也催生出了大量不同的技术与设备，下面主要就对煤矿巷道支护理论中较为基础进行研究与探讨：

(1)联合支护。该理论内容在煤矿巷道的支护领域中应用范围较为广泛，部分研究人员认为，在部分施工环境复杂的巷道中，如果仅仅加强巷道支护的力度，就会导致无法充分的控制巷道围岩形变的程度，过于的突出巷道支护过程中某一环节的作用，无法保障巷道支护工作整体的作用，进而对巷道的支护工作造成某种危害。为了改变这一现状，就需要相关人员在对巷道进行支护的过程中遵循先柔后刚的原则，通过较为柔和的方式对巷道进行支护，确保巷道支护工作的稳定性。此外，还有部分研究人员认为联合支护的方式具有一定的局限性，无法对巷道围岩由于外力原因导致围岩性质的变化进行准确的预测；同时，由于联合支护理论涉及大量的领域，由此会带来大量的外在因素对联合支护理论的应用造成影响，同时对煤矿巷道支护工作的整体与质量造成一定影响。

(2)新奥法支护。该理论内容主要是利用混凝土的喷射，对煤矿巷道的围岩进行封闭加固，之后利用锚喷支护技术对巷道围岩进行预加固工作，以此来提高围岩支撑的效率，最大程度的延长煤矿巷道围岩的维护周期；同时，相关的设计研究人员还需要对已经完成支护加固工作的煤矿巷道进行定期的维护与评估，并以评估的结果为基础进行参考，确定巷道的围岩是否需要进行再一次的支护工作；如果在对巷道进行支护的过程中出现了例如巷道围岩产生裂痕并碎裂的现象，就需要相关的研究人员对支护工作进行注浆加固，同时通过计算机的模拟技术，为实际的支护工作建立三维立体动态的设计模型，以此为基础对实际的支护工作提供具体的参数，对煤矿巷道支护工作的质量进行保障。此外，由于新奥法支护理论的应用时间较早，导致该理论的研究方向也存在大量的分支，并由此诞生了大量不同方向的研究成果，进而提高煤矿巷道支护工作的质量与效率。

三、煤矿巷道掘进支护技术的对策

1、加强支护安全管理。提高煤矿巷道掘进支护技术最直接的办法就是对支护安全管理制度进行加强，其根本任务就是对工作人员灌输支护安全管理工作在煤矿掘进中的重要作用，并对支护安全管理制度进行科学化、系统化的完善，让每个人都有强烈的支护安全管理理念，还要求煤矿企业的各个部门都制定专业的技术管理和咨询人员。对所用的支护工具进行合理化的挑选和采购，并进行及时的检测和替换，防止出现支护质量问题。此外，要求煤矿企业部门对相关工作人员进行定期的培训，以提高员工的专业知识和综合素质，学习一段时候后进行学习成果检测，有明确的赏罚分明制度，有利于保证煤矿掘进的工作质量和工作效率，还利于支护工作安全性的提高。

2、重视煤矿开采的安全宣传工作。安全性能在任何工作中都是至关重要的存在，由此像煤矿开采这样危险系数太大的工作而言安全系数更有着举足轻重的作用。为发扬煤矿开采工作的重视程度，对煤矿开采工作进行安全意识传播的过程中要与煤矿巷道掘进支护操作进行关联。相关煤矿企业部门要定期给工作人员提供相应的安全知识培训，使全部员工都知晓在煤矿巷道掘进工作中遭遇危险如何从容面对，充分培养员工的安全意识。同时，因为煤矿开采安全宣传工作的质量与煤矿巷道掘进工作的质量和安全系数有着直接的关联，所以要求企业部门高度重视煤矿开采的安全宣传工作。

3、科学规划巷道布局。虽然我国的煤矿工作进行较为迅猛，但是还要对运输巷与回风巷进行科学合理的安排，要系统化、全面化思考地压对煤矿工作效率和质量的影响，科学制定两者的设置位置，严格防止在煤矿采空区两侧等压力聚集地进行设置。虽然两者的设置位置在煤矿采空区的两侧，但为避免设置位置对煤矿工作的不良影响，对其具体设置位置也有一定的规范，要求设置在距离采空区的 5m 处，同时要求距离采空区两侧的位置在 10～15m 之内，两者不在同一水平线下，具有一定高度差。对巷道进行规划布局时，要重视断层问题的影响，巷道与两翼的断层距离为 8 到 15mm 之间。对煤矿掘进实际工作时，每掘进 30m 都要对断层是否存在进行检测，防止因检测意识缺乏而造成煤矿掘进工作的安全隐患。

综上所述, 面对不断增加的煤矿开采深度与强度, 以及越来越复杂的地质条件, 巷道支护工作难度也随之不断增加。在此背景下, 为了从整体上提升巷道的安全、 稳定性, 给煤 矿工人生产时的人身安全提供有力保障, 各施工单位应实现 对巷道支护技术相关知识的熟练掌握, 并实现与实际煤矿巷 道情况的有机整合, 以此来确保该技术的优势特点可以在具 体施工中得到有效发挥。

参考文献：

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