王鑫 周業(yè)國

1.貴州省畢節(jié)市能源發(fā)展技術(shù)中心 貴州畢節(jié) 551700

2.畢節(jié)市地方煤礦勘測設(shè)計(jì)隊(duì) 貴州畢節(jié) 551700

1 影響支護(hù)穩(wěn)定性因素概述

1.1 施工工藝

在進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工的過程之中施工工藝對巷道支護(hù)的穩(wěn)定性產(chǎn)生了較大的影響。現(xiàn)階段，在巷道掘進(jìn)的過程之中常見的掘進(jìn)技術(shù)是鉆爆掘進(jìn)，這一技術(shù)在使用的過程之中具有施工效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是如果在使用這一技術(shù)時(shí)只關(guān)注掘進(jìn)的速度，未充分的考慮對巷道周邊圍巖的影響，則可能導(dǎo)致塌方事故的發(fā)生，給煤礦的生產(chǎn)帶來巨大的損失。在采用鉆爆發(fā)施工的過程之中應(yīng)該對火藥的使用量和使用位置進(jìn)行精確的計(jì)算，進(jìn)而保證這兩個(gè)重要的參量滿足相關(guān)的技術(shù)要求，避免在施工的過程之中對巷道的圍巖造成不必要的損傷。

1.2 井下地質(zhì)環(huán)境

煤礦之中巷道所處的地質(zhì)環(huán)境對巷道的頂板也產(chǎn)生了較大的影響。若巷道所處位置地質(zhì)環(huán)境較好，則在進(jìn)行掘進(jìn)施工時(shí)可以考慮減少巷道內(nèi)部支護(hù)裝備的數(shù)量，進(jìn)而有效的降低煤礦生產(chǎn)成本，擴(kuò)大巷道內(nèi)部的可利用空間，提升煤礦生產(chǎn)作業(yè)的效率。若巷道所處的地質(zhì)條件較為惡劣，則在進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境的條件采取合理的支護(hù)措施進(jìn)而有效的提升整體的支護(hù)質(zhì)量，保證煤礦生產(chǎn)的安全性。

2 提升頂板支護(hù)技術(shù)的方案概述

2.1 強(qiáng)化巷道支架的強(qiáng)度

煤礦巷道在初次掘進(jìn)的過程之中極容易出現(xiàn)變形和位移的現(xiàn)象，在進(jìn)行掘進(jìn)施工的過程之中適宜于采用柔性和剛性相結(jié)合的支護(hù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而有效的解決巷道存在的變形和位移現(xiàn)象并盡可能的保證巷道內(nèi)部空間，避免在巷道支護(hù)完成之后出現(xiàn)大規(guī)模的巷道返修情況。此外，在惡劣地質(zhì)環(huán)境之中掘進(jìn)時(shí)應(yīng)充分的考慮巷道變形，并給巷道的變形流出足夠的余量，以此來盡可能地減小巷道變形帶來的負(fù)面影響。在掘進(jìn)巷道之中進(jìn)行支護(hù)時(shí)，可以采用泄壓的方式，適當(dāng)降低圍巖的內(nèi)應(yīng)力，并采用提升支架強(qiáng)度的方式，增強(qiáng)對圍巖應(yīng)力的抵抗效果。

2.2 完善巷道掘進(jìn)施工的技術(shù)準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工時(shí)首先應(yīng)該對待掘進(jìn)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面的勘測，進(jìn)而充分的了解待掘進(jìn)巷道區(qū)域的內(nèi)應(yīng)力狀況，并根據(jù)待掘進(jìn)巷道區(qū)域的應(yīng)力特點(diǎn)選擇適宜的支護(hù)方式。在進(jìn)行巷道掘進(jìn)之前應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的勘測情況確定適宜的支護(hù)方案，在施工之前制定完善的施工方案。在施工前應(yīng)該對參與施工的技術(shù)人員和工作人員進(jìn)行全面的培訓(xùn)，確保其全面的了解各項(xiàng)施工內(nèi)容，能夠正確的進(jìn)行相關(guān)的操作。

2.3 普及新工藝與新技術(shù)

現(xiàn)階段隨著機(jī)械化、自動(dòng)化以及智能化技術(shù)的快速發(fā)展，煤礦裝備也在快速的向著智能化的方向發(fā)展，與此相對應(yīng)的煤礦巷道掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)都引來了巨大的變革。煤礦企業(yè)在生產(chǎn)的過程之中應(yīng)該重視技術(shù)發(fā)展帶來的巨大的影響，在生產(chǎn)的過程之中積極的引入全新的技術(shù)設(shè)備，并依據(jù)新的設(shè)備開發(fā)出全新的開采工藝，提升掘進(jìn)的整體效率和支護(hù)效果。在巷道掘進(jìn)的過程之中如果遇到較大的斷面層，則可以采用連續(xù)掘進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行施工，以此來降低進(jìn)行頂板支護(hù)的施工難度。

2.4 完善管理制度

完善的掘進(jìn)管理機(jī)制非常重要，只有嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性制度方能確保掘進(jìn)的安全性及有效性。同時(shí)，還需要完善和強(qiáng)化煤礦掘進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)控制制度，加強(qiáng)事后懲處力度，對于違規(guī)操作者必須嚴(yán)厲對待，實(shí)行懲罰與控制相結(jié)合的嚴(yán)格管理，為煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用提供良好的管理環(huán)境。

3 煤礦巷道頂板支護(hù)工藝改進(jìn)

受地理環(huán)境等多方面因素的影響，我國資源儲(chǔ)備狀況為多煤少油，因此煤炭一直是推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源，我國對于煤炭的開采有著悠久的歷史。建國以來我國建設(shè)了大量的礦井，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，過去一段時(shí)間內(nèi)建設(shè)的礦井從技術(shù)上講較為落后，對此類礦井進(jìn)行有效的技術(shù)升級，將先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用到此類礦井之中，對于提升煤礦的生產(chǎn)效率，保證煤礦的生產(chǎn)安全具有非常重要的意義。在過去一段時(shí)間里建設(shè)的煤礦為了最大程度地滿足安全施工的需要，所設(shè)計(jì)的支護(hù)排距設(shè)置為1.5m，一排位于兩個(gè)鋼帶之間，實(shí)施交替支護(hù)，另一排位于垂直距離為1.5m的鋼帶兩端。與原先的支護(hù)方案相較，改進(jìn)后的支護(hù)方案中，巷道頂板兩肩窩少用了2排錨桿，位于鋼帶孔中的錨索發(fā)揮了錨桿的作用，每一排少用若干錨桿。依據(jù)上文所述的方式對掘進(jìn)巷道的頂板支護(hù)方式進(jìn)行全面的改進(jìn)之后，每120m巷道在頂板支護(hù)的過程之中少使用了70根錨桿。在巷道頂板支護(hù)的過程之中通常每打入一根錨桿需要耗時(shí)5min，應(yīng)用這一全新的方式之后，錨桿支護(hù)使用的時(shí)間大幅度減少，有效的提升了錨桿支護(hù)作業(yè)的效率。表1為巷道掘進(jìn)支護(hù)優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)表格。由表1可知，支護(hù)方案改進(jìn)后，錨桿最大軸力降低了2.8%，頂板最大位移量減小了11.62%，頂板塑形變形深度減小了2.7%，由此可知，優(yōu)化后的支護(hù)方案具有更高的支護(hù)性能，更能滿足當(dāng)前巷道的使用需求，也使得井下采煤效率得到顯著提升（表1）。

表1 掘進(jìn)支護(hù)方案穩(wěn)定性對比

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生產(chǎn)安全成為了社會(huì)群眾關(guān)注的重點(diǎn)，加強(qiáng)掘進(jìn)巷道之中頂板支護(hù)技術(shù)的研究對于保證煤礦的安全生產(chǎn)具有非常重要的意義。為此相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)習(xí)，總結(jié)頂板支護(hù)方面已經(jīng)取得的經(jīng)驗(yàn)，積極的引入全新的支護(hù)技術(shù)從而有效的保障煤礦生產(chǎn)安全。有效提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。