煤矿掘进支护问题及应对方法探讨 马启跃

煤矿掘进支护问题及应对方法探讨马启跃
发表时间：2018-12-04T17:59:12.993Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：马启跃[导读] 我国很多煤矿开采工作基本都在地下环境中开展，有着繁重的井下作业任务。

国家能源集团神东煤炭集团上湾煤矿鄂尔多斯市 017209 摘要：目前，我国很多煤矿开采工作基本都在地下环境中开展，有着繁重的井下作业任务。

在地下煤矿开采的过程中，将大量的巷道挖掘工作做好是首要前提，只要这样才能够为煤矿的开采及运输提供可靠的保障。

但是，地下的地质环境十分复杂，存在着很多的变化因素，并且无法进行准确的预测，并且在煤矿井下开发过程中，环境十分恶劣，条件十分艰苦，容易在挖掘巷道时出现片帮、冒顶等安全事
故，这对人员财产的带来了巨大危险，如果不加以重视，势必会导致出现严重人员伤亡和财产损失等情况。

因此，对于煤矿井下作业而言，必须提高对煤矿掘进支护工作的重视程度，最大限度保障围岩的稳定性，确保煤矿开采能够安全开展，以此进一步推动煤矿事业更好发展。

关键词：煤矿掘进；支护问题；应对方法；分析
引言：人们的日常生活、国家工业的持续发展等诸多社会活动都离不开煤炭，所以煤矿开采工作关系着国家的发展。

煤矿开采是在地下进行的，地下环境复杂多变并且不能够准确预测地下的相关情况，若煤矿掘进支护工作做不好，很容易引发一系列煤矿事故，造成不必要的人员伤亡和财产损失，可见煤矿掘进支护工作是十分重要的一项工作。

调查研究发现，当前中国在煤矿掘进支护工作方面存在着一系列问题，需要及时解决，推进中国煤矿业的发展。

就目前来看，我国大多数的煤矿的开采工作都是在地下环境中进行的，需要完成大量的井下作业。

在地下开采煤矿的过程中，首先要在地下进行大量的巷道挖掘工作，只有这样煤矿的开采、运输工作才能得以顺利进行。

但地面以下的地质环境复杂多变且难以准确预测，在矿井下面工作过程中，环境艰苦，条件恶劣，在挖掘巷道的过程中极易发生巷道坍塌等事故，继而造成严重的人员伤亡和大量的经济损失。

1.煤矿掘进支护的问题 1.1煤矿支护技术问题
就目前各个煤矿企业发展情况来看，煤矿挖掘支护技术都存在一定的问题。

不同的矿井形态，应该要采用不同的支护技术，对于矿井内的矩形断面的支护，更是要根据相应的情况来选择适合的支护。

但是许多企业在矿井支护工作中为了节省资金只采用一种支护，在煤矿开采中就会导致岩层发生坍塌的情况。

掘进支护施工在设备上也存在同样的问题，一些小型断面的支护其实利用小型设备就能够完成，但是大型断面依然采用小型设备施工，就没有办法达到支护的作用，这样在支护施工过程中就会出现一定的问题。

中国对煤炭的需求量与日俱增，煤矿开采必须提高工作效率，加大煤矿开采量以便供应各项生产活动。

但是，从当前中国各大煤矿企业发展情况来看，煤矿企业在掘进支护技术上存在着一些问题。

由于中国煤矿矿井形态各异，需要根据矿井的实际情况来选择相应的支护，采用不同的支护技术。

但是大多数煤矿企业由于资金有限，所以在煤矿的掘进支护工作中仅仅采用一种掘进支护技术。

假如掘进支护技术不适于矿井的实际情况就会很容易导致岩层发生坍塌，造成煤矿事故。

支护技术影响煤矿开采，煤矿企业必须高度重视支护技术的选用，提高支护技术从而促进煤矿开采。

1.2煤矿支护设备问题
煤矿为能够有更多的资金发展建设，在对掘进支护施工中所选用的工具无论从什么角度上看，都是没有办法满足对煤巷内岩层的支护，这样就会很容易造成煤矿内安全隐患。

比如有些煤矿在掘进支护施工中选择快硬水泥锚杆等工具，这些工具只适用于地面工作，对于地下复杂的环境是不适应的，很容易发生事故，对工人的安全造成威胁。

中国企业工厂分布全国各地，对煤矿的需求量巨大，每天都要对煤矿进行大量开采来供需各项生产活动。

虽然长期进行煤矿开采，但是由于资金分配不均，使得煤矿支护设备质次、老旧，其选用的工具都不能满足对煤巷内岩层的支护，导致煤矿安全事故的发生。

大部分煤矿为了节约资金，在掘进支护施工中会选择如快硬水泥、锚杆等工具，这类工具大部分适用于地面工作，不适用于地下这样复杂多变的环境。

1.3机械化程度问题
虽然我国煤矿掘进支护技术发展的比较早，但是在发展中受到多方面因素的影响，机械化程度在发展中极为缓慢。

当前，我国煤矿企业在煤炭掘进支护中所采用的设备依然是悬臂式挖掘机，需要工作人员在矿井中实施空顶支护，悬臂式挖掘机没有办法满足在井下掘进支护。

同时，采用该种挖掘机需要工作人员在施工的时候携带锚杆设备，这样在一定程度上影响施工的效率，同时也会影响到工作人员的安全，在施工过程中很容易出现安全事故。

中国煤矿掘进支护工作开展较早，但是由于多方面的原因使得煤矿掘进支护施工中机械化程度发展较缓慢，机械化程度远远达不到煤矿掘进支护工作的要求。

到目前为止，中国煤矿企业在煤矿掘进支护施工中使用的机器设备仍然是悬臂式挖掘机，这种机器设备要想在煤矿掘进支护中工作，就需要煤矿工人在地下矿井中实施空顶支护，不然这种机器设备是不能在井下进行掘进支护工作的。

悬臂式挖掘机在施工时还需要矿井工作人员携带锚杆设备才能使机器设备正常工作运行。

但是工人携带锚杆设备、实施空顶支护等工作都在一定程度上影响施工的工作效率，也严重威胁矿井工人的安全，很容易引发安全事故，给煤矿企业带来巨大的损失。

2.煤矿掘进支护问题应对方法及措施 2.1积极更新相关机械设备
在煤矿掘进支护工作过程中，支护设备属于基础保证，同时也是影响支护工作的关键因素，因而为能够较好应对支护工作中存在的问题，首要任务就是应当更新支护机械设备。

煤矿企业内部领导及管理人员应当对掘进支护机械设备的重要性加强认识，在设备选择及购进方面投入更多资金，从而配备高质量掘进支护设备，保证所选择机械设备能够与地下复杂环境相适应，以便使煤矿支护工作能够得以更好开展，防止由于设备问题而导致出现安全事故。

另外，在实际支护施工过程应当依据实际情况选择合理机械设备，应配备多种类型机械设备，保证各种机械设备类型均齐全，避免设备单一而造成安全问题出现，同时还应当对机械设备及时进行更新，使支护工作效率能够得以提升，降低安全事故发生率。

2.2提升煤矿掘进支护技术水平
在煤矿掘进支护施工中，为能够使支护问题得以较好解决，还应当提升支护技术水平，在实际工作过程中依据实际矿井形态选择合理掘进支护技术，从而使掘进支护技术能够更加符合实际施工需求。

比如，在矩形断面支护工作中，通常选择锚杆索联合方式实行支护，该支护方式主要就是提前钻好的孔口内插入锚杆，之后在岩层中将锚杆固定，利用锚索向上方移动岩层结构，在此基础上也就能够使岩层整体稳定性得以增强，同时可在很大程度上提升其安全性能。

此外，在当前科学技术快速发展的大形势下，煤巷内施工也发生很大程度转变，由传统单巷道转变为双巷道，因而对掘进支护技术的要求也在不断提升，所以在实际施工工作过程中应当进一步提升支护技术，选择合理双巷道技术，从而使煤矿开采工作能够得以更好开展。

此外，在实际工作过程中，为能够使矿井内部通风保持良好，支护工作应当由浅及深进行，在技术把握循序渐进原则，从而使煤炭开采工作能够保证更加安全、稳定、高效。

2.3提升煤矿掘进支护机械化程度
在当前煤矿掘进支护工作开展过程中，为能够使支护问题得以较好解决，还应当注意提升其机械化水平，在实际工作过程中积极运用现代化机械，尽可能避免人工下井作业，而由机械实行探测及工作，逐渐通过机械将人工代替，从而使机械化水平能够得以有效提升，最终保证机械自动化支护得以实现，不但能够使工作效率得以有效提升，同时还能够使工作安全性得以有效提升，使煤矿开采工作能够得以更好开展。

2.4吊环式前探梁
可借助前探支架进行处理，保证形成临时支护结构。

前探梁的施工材料方面，可以选用11号工字钢、π型钢等材料，但是必须保证前探梁长度大于3m。

构建施工中，需要考虑吊球的稳定性，避免其刚度、强度等与前探梁具有过大差异。

搭建时，必须考虑巷道中线位置，合理后方可进行后续铺设作业，前探梁的间距需要引起重视，一般中间和端头位置的前探梁间距为1m左右。

固定处理中，需要保证每个前探梁的固定点数量不少于2个，前探头、端头距离不得大于30cm。

上方支护施工中，可借助构木、方木等材料施工。

为了保证支护结构的稳定性大幅提高，可在锚杆位置预留一定距离进行丝扣处理，该距离不得大于10cm。

2.5吊链式前探梁
借助前探支架进行临时支架的搭建施工。

该状况下前探梁可借助π型钢加工，总长控制在3.5m以上，必要时可借助吊环进行梁体的固定。

吊链式和吊环式前探梁的布设方法大体一致，需要结合巷道中线具体位置施工，中间和端头位置前探梁间距需要维持1m左右。

前端、断面距离不可大于30cm，超前支护、端头间距需要控制在30cm之内。

准备工作中，需要在支护前便进行有效处理，一旦发现浮矸活石问题需要即刻处理，根据起因进行应对策略的制定，保证所有准备工作完成后方可进行前探梁的移动。

2.6结合单体柱与π型钢前探梁
对长度大于等于3.5m的钢材质π型前探梁进行架设时，采用外注式的单体液压蜘蛛装置。

在架设时，每条前探梁的间距保证在1m左右，并在每根前探梁上设置大于等于三个单位液压的支柱。

在这个过程中，首先要保证两帮间的端面间距与超前支护小于30cm，然后利用穿杆、方木和木楔等在前探梁的上端以保证其安全，最后还应注意敲帮问顶，比如，要在清理浮石后再对前探梁实施前移操作。

2.7使用混凝土制永久性支护
使用混凝土制永久性支护这种方式，主要用于矿井的巷道使用年限仍旧符合相关规定的情况。

在这种情况下，为了保证巷道周边地质围岩的稳定，相关工作人员要采取防御措施。

使用混凝土制永久性支护有以下几种类型：锚网喷支护、石碹支护、混凝土支护。

在实施过程中要注意几点要求，比如在实施喷射支护前要保证施工时的安全问题；在合适的距离实施混凝土喷射并保证喷射的效率。

在对煤矿采取进一步的挖掘之后，要先安装一个临时锚杆，然后再对周围实施少量的混凝土喷射，最后在复喷阶段过程中进行加厚处理，以确保厚度达标。

总结：随着经济不断发展，中国对煤炭的需求量与日俱增，对煤矿开采工作的要求越来越高。

中国在煤矿掘进支护工作方面还存在许多问题，掘进支护设备不先进、单一化，掘进支护技术不科学、落后，掘进支护机械化程度较低等，严重制约中国煤矿开采工作的进展。

为了解决这些问题，煤矿企业应当认识到煤矿掘进支护工作的重要性，积极更新煤矿掘进支护设备，提高煤矿掘进支护技术，推进混凝土技术的应用，采用吊链式技术等方法来解决当前中国在煤矿掘进支护工作上的问题，争取进一步改善煤矿开采工作。

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