摘 要：煤礦安全一直是國(guó)家和社會(huì)關(guān)心的重點(diǎn)，相較而言巷道掘進(jìn)是事故發(fā)生的高發(fā)地點(diǎn)，因此對(duì)于巷道掘進(jìn)支護(hù)問題的研究具有十分重要的意義。分析了巷道掘進(jìn)支護(hù)中常見問題及應(yīng)對(duì)措施，并重點(diǎn)分析了錨桿支護(hù)在巷道掘進(jìn)支護(hù)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦掘進(jìn)；支護(hù)；問題；處理方法

煤炭為中國(guó)的主要能源，雖國(guó)家正大力提倡綠色能源開發(fā)建設(shè)，但在很長(zhǎng)一段時(shí)間煤炭仍然會(huì)是中國(guó)的重要能源結(jié)構(gòu)。目前煤炭開采的速度有所減緩，但淺部煤炭資源已日漸枯竭，進(jìn)入深部開采成為不可避免的趨勢(shì)，進(jìn)入深部開采后地質(zhì)條件會(huì)更加復(fù)雜，高地應(yīng)力作用下的巷道圍巖變形嚴(yán)重，尤其是對(duì)于巷道掘進(jìn)支護(hù)來說，巷道開挖后能否及時(shí)支護(hù)及支護(hù)體能否控制圍巖變形，這將是巷道安全掘進(jìn)的難點(diǎn)，也是重點(diǎn)。

1.煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)中常見問題

1.1巷道布置方式與形式的轉(zhuǎn)變

隨著科學(xué)技術(shù)與煤礦支護(hù)理論的不斷發(fā)展，煤礦巷道布置方式與巷道形式也在發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，不再固守某一固定的形式與布置方式，而是根據(jù)煤礦生產(chǎn)的需要來進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。以往受支護(hù)技術(shù)及支護(hù)設(shè)備的限制，巷道布置多選擇在頂板條件好、巖性較硬的巖層中，這能夠提高圍巖的穩(wěn)定性，但同時(shí)也大大增加了巷道掘進(jìn)的難度。近年來巷道布置方式逐漸向煤巷轉(zhuǎn)變，煤巷掘進(jìn)速度快，但也要求有較高的支護(hù)質(zhì)量，這對(duì)巷道支護(hù)體來說是一次挑戰(zhàn)。

1.2支護(hù)難度增加

近年來隨著開采速度不斷增加，國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤礦開始逐漸進(jìn)入深部開采，深部開采的地質(zhì)條件更加復(fù)雜多變，而且高地應(yīng)力作用下的巷道圍巖更加難以控制。同時(shí)，高地應(yīng)力的作用對(duì)巷道支護(hù)體的承載能力也提出了挑戰(zhàn)，一般傳統(tǒng)的支護(hù)體承載能力較低，很難滿足深部巷道的支護(hù)強(qiáng)度要求，特別是巷道掘進(jìn)中的臨時(shí)支護(hù)，其支護(hù)強(qiáng)度的高低直接影響到掘進(jìn)工作的安全。

1.3巷道支護(hù)方式的更替

巷道布置與斷面形式的轉(zhuǎn)變對(duì)應(yīng)的也應(yīng)該調(diào)整巷道支護(hù)的形式，傳統(tǒng)的巷道掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備強(qiáng)度和剛度等特性不能滿足深部巷道掘進(jìn)施工，如快硬水泥錨桿、鋼絲繩砂漿錨桿等支護(hù)設(shè)備已跟不上煤礦發(fā)展的需要。深部開采具有復(fù)雜多變的地質(zhì)條件，巷道支護(hù)方式也應(yīng)順應(yīng)煤礦深部開采的特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，更新煤礦支護(hù)設(shè)備。因此，進(jìn)行掘進(jìn)巷道支護(hù)的機(jī)械化施工是煤礦未來發(fā)展的方向，也是現(xiàn)在煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)中存在的問題。

1.4巷道掘進(jìn)銜接問題

與以往傳統(tǒng)開采方式不同，現(xiàn)代煤礦開采的一大特點(diǎn)就是多巷道布置，多巷道布置導(dǎo)致了巷道掘進(jìn)的銜接問題，涉及到工作面的接替、采區(qū)的接替及開采水平的接替。工作面的接替能夠正常投產(chǎn)，主要是設(shè)備安裝與投送的速度，另一方面就是巷道掘進(jìn)的銜接。為保證掘進(jìn)工作的快速有效銜接，必須對(duì)礦井整體狀況做一個(gè)周全的考慮與設(shè)計(jì)，否則就容易出現(xiàn)巷道掘出后相關(guān)的機(jī)械設(shè)備沒有投送到位，工作面不能按時(shí)進(jìn)入生產(chǎn)階段，造成較為嚴(yán)重的人力、物力浪費(fèi)，蒙受較高的經(jīng)濟(jì)損失。

2.應(yīng)對(duì)措施分析

2.1采用先進(jìn)支護(hù)理論與支護(hù)設(shè)備

煤礦巷道支護(hù)也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，引進(jìn)先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)與支護(hù)設(shè)備，而不是一直沿用老一套支護(hù)方法與支護(hù)設(shè)備。原有支護(hù)體系不僅支護(hù)效率低下，而且還存在很大的安全隱患，尤其是進(jìn)入深部開采之后，一些原有的支護(hù)方法與設(shè)備已經(jīng)不適合在深部巷道掘進(jìn)支護(hù)中應(yīng)用，因此有必要學(xué)習(xí)和采用先進(jìn)支護(hù)理論與支護(hù)設(shè)備，從基礎(chǔ)上保證施工的安全進(jìn)行。

2.2掘進(jìn)支護(hù)中應(yīng)用吊環(huán)式與吊鏈?zhǔn)角疤搅?/p>

巷道掘進(jìn)支護(hù)強(qiáng)調(diào)臨時(shí)支護(hù)的效果，臨時(shí)支護(hù)中應(yīng)用吊環(huán)式前探梁來對(duì)支護(hù)體進(jìn)行加固，確保支護(hù)體發(fā)揮正常的圍巖控制作用。吊環(huán)式前探梁擁有3根吊掛式的前探支架，3根吊掛式的前探支架分別沿著巷道中線與巷道兩側(cè)布設(shè)，間距不超過1m，這樣就保證了整個(gè)巷道頂板都在控制范圍以內(nèi)，前探支架也需要通過相關(guān)設(shè)備進(jìn)行固定，每根前探支架的固定點(diǎn)數(shù)最少為2個(gè)。前探支架支設(shè)后會(huì)與巷道表面之間存在間隙，為進(jìn)一步穩(wěn)固前探支架結(jié)構(gòu)，需要在二者之間的間隙進(jìn)行充填，充填材料選取礦用的方木、構(gòu)木或木楔等材料。

2.3錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦掘進(jìn)巷道中的應(yīng)用

錨桿支護(hù)在巷道支護(hù)中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍，并且已經(jīng)建立了一套比較成熟的支護(hù)理論體系，該技術(shù)靈活性較強(qiáng)，對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件的巷道支護(hù)適應(yīng)性較強(qiáng)。巷道開挖后會(huì)破壞原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)，巷道圍巖部分區(qū)域會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，頂板發(fā)生離層與滑動(dòng)，處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，而錨桿支護(hù)的作用能夠給巷道施加圍壓，將頂板巖層懸吊在深部穩(wěn)定的巖層上，并能夠抑制圍巖的進(jìn)一步變形，達(dá)到巷道支護(hù)的目的。在錨桿支護(hù)的基礎(chǔ)上對(duì)圍巖進(jìn)行注漿加固能夠取得良好的支護(hù)效果，適合深井高地應(yīng)力作用下的巷道掘進(jìn)施工。注入的漿液能夠封閉裂隙，改善圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，提高圍巖的承載能力，并且所注入的水泥漿液還能夠改善錨桿支護(hù)的受力狀態(tài)，進(jìn)一步提高錨桿的支護(hù)效果。錨固與注漿聯(lián)合支護(hù)的初期，圍巖仍然可以通過變形釋放一定的彈性能量，變形程度不能過大，以防影響后期的支護(hù)施工。

3.結(jié)語(yǔ)

就目前的巷道掘進(jìn)施工而言，應(yīng)在保證施工安全與施工質(zhì)量的前提下，盡量減少巷道掘進(jìn)的成本，但也不能只追求經(jīng)濟(jì)利益而忽略掘進(jìn)施工的安全。針對(duì)目前巷道掘進(jìn)支護(hù)中存在的問題，采用先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)與支護(hù)設(shè)備，使臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)相連接，如采用技術(shù)理論已經(jīng)相對(duì)完善的錨桿支護(hù)方式，擁有其它支護(hù)不具備的優(yōu)勢(shì)，錨桿支護(hù)能適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件，以錨桿支護(hù)為基礎(chǔ)的錨固與注漿聯(lián)合支護(hù)能夠改善圍巖的結(jié)構(gòu)性質(zhì)與受力狀態(tài)，初期支護(hù)與永久支護(hù)相互協(xié)調(diào)配合，充分發(fā)揮圍巖的自承能力，符合今后深部巷道掘進(jìn)支護(hù)的特點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行大力的推廣與應(yīng)用。

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作者簡(jiǎn)介：張紅濤（1971.8—），男，平頂山人，平煤職工大學(xué)機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)，就職于平頂山天安煤業(yè)股份有限公司二礦，從事煤礦采掘工作。