＊張曉東

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)晉華宮礦 山西 030000）

隨著我國社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提升，在日常社會(huì)生活生產(chǎn)過程中對煤炭的需求量越來越大，煤礦開采項(xiàng)目也越來越多，煤礦巷道掘進(jìn)施工數(shù)量也逐漸增多。傳統(tǒng)的錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)是在掘進(jìn)施工中經(jīng)常使用的支護(hù)方式，但是隨著采礦項(xiàng)目的增多，面臨的礦井施工環(huán)境和內(nèi)部構(gòu)造也越來越復(fù)雜，在煤礦巷道掘進(jìn)施工過程中受臨近空采區(qū)以及覆巖層的影響，現(xiàn)使用的巷道支護(hù)技術(shù)和工藝仍然存在需要改進(jìn)的問題，這些問題的存在對掘進(jìn)巷道施工的質(zhì)量和安全產(chǎn)生一定的影響。經(jīng)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，我國在2018-2020年間發(fā)生的煤礦頂板事故中，大部分都是由于支護(hù)工藝不到位、支護(hù)技術(shù)不合理所造成的。因此，為了保證煤礦施工過程中的安全性，需要對頂板支護(hù)中存在的問題進(jìn)行解決。

1.煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)工作存在的問題

(1)支護(hù)技術(shù)缺乏合理性

一些煤礦企業(yè)在施工過程中，過度重視經(jīng)濟(jì)效益、為了節(jié)約生產(chǎn)成本，在進(jìn)行掘進(jìn)巷道支護(hù)工作時(shí)，采用的支護(hù)材料不能達(dá)到安全要求，例如，不同的煤層屬性和硬度不同，對支護(hù)材料的要求也各不相同，對于石炭二疊紀(jì)煤層這樣松軟、斷層結(jié)構(gòu)又多的煤層，需要加強(qiáng)支護(hù)材料的質(zhì)量，因此需要施工單位在進(jìn)行巷道支護(hù)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行支護(hù)材料的選擇，確保支護(hù)工作的有效性和安全性。

支護(hù)工作要遵循設(shè)計(jì)部門對掘進(jìn)巷道支護(hù)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行支護(hù)操作，一些設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)方案時(shí)存在盲目性，沒有根據(jù)巷道受壓狀況及巷道頂板圍巖的狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)，對施工現(xiàn)場存在的斷層碎裂帶沒有采取合理的支護(hù)設(shè)計(jì)方案，從而留下了安全隱患，為后續(xù)頂板維護(hù)工作增加了難度。

(2)支護(hù)工藝缺少完善的安全管理

目前，煤礦企業(yè)對頂板支護(hù)工作缺少足夠的重視意識(shí)，沒有對頂板做好支護(hù)工作。導(dǎo)致由于在掘進(jìn)工作時(shí)出現(xiàn)頂板破裂以及頂板過斷層帶受到壓力過大，最終致使頂板下沉，沒有支護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)，將會(huì)造成嚴(yán)重的煤礦頂板安全事故的發(fā)生。

在施工人員進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工時(shí)，作為一線操作人員缺少對頂板支護(hù)安全管理，在完成支護(hù)工作之后沒有對支護(hù)失效的情況及時(shí)解決，沒有檢查支護(hù)質(zhì)量。在進(jìn)行巷道炮掘時(shí)，由于強(qiáng)烈的爆破操作，會(huì)導(dǎo)致很多支護(hù)裝置出現(xiàn)失效的情況，如果不及時(shí)采取補(bǔ)充支護(hù)措施將會(huì)留下安全隱患，造成巷道冒頂?shù)默F(xiàn)象[1]。

(3)支護(hù)設(shè)備不夠先進(jìn)

采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行頂板支護(hù)，通常用于綜合機(jī)械化掘進(jìn)巷道。但是對于巷道的空頂處，利用懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行支護(hù)的質(zhì)量比較差、不能達(dá)到施工現(xiàn)場的支護(hù)要求，容易導(dǎo)致現(xiàn)場出現(xiàn)支護(hù)事故。

在煤礦炮掘巷道掘進(jìn)中通常利用風(fēng)動(dòng)錨索機(jī)對頂板進(jìn)行鉆眼，由于錨索機(jī)是由人工進(jìn)行操作，因此在鉆眼操作中會(huì)導(dǎo)致鉆眼的深度和角度都存在相應(yīng)的誤差，最終導(dǎo)致支護(hù)存在不合格性，達(dá)不到支護(hù)效果。支護(hù)預(yù)緊工作也是由施工人員人為進(jìn)行操作，依靠人工感覺便容易出現(xiàn)較大的誤差，導(dǎo)致支護(hù)性達(dá)不到預(yù)計(jì)要求[2]。

2.提高巷道掘進(jìn)支護(hù)水平的應(yīng)對對策

(1)優(yōu)化工藝流程

工藝流程是每個(gè)行業(yè)都必須要有的工作指導(dǎo)，在煤礦當(dāng)中尤其應(yīng)該規(guī)范作業(yè)流程。例如，在工作的過程當(dāng)中會(huì)使用爆破這一工藝方式，爆破是一種具有一定危險(xiǎn)性的工作方式，一旦使用不當(dāng)就會(huì)造成坍塌。但是在掘進(jìn)的時(shí)候根據(jù)地質(zhì)情況有時(shí)候必須要使用爆破這種方式的。為了能夠解決點(diǎn)眼時(shí)間長并且準(zhǔn)確度不夠這一問題，點(diǎn)眼器這一工具被研發(fā)出來。這一設(shè)備最大的優(yōu)勢就是可以根據(jù)巷道圍巖的具體情況來選擇最優(yōu)的間距和抵抗線，從而使鉆眼質(zhì)量得到了顯著的提高，并且炸藥量也控制的更完美。

(2)提高對支護(hù)工作的安全管理力度

煤礦企業(yè)負(fù)責(zé)人要加強(qiáng)安全管理意識(shí)，對支護(hù)技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化管理，提高對頂板支護(hù)工作的管理意識(shí)。將安全責(zé)任進(jìn)行細(xì)化劃分，明確各部門分管業(yè)務(wù)和責(zé)任直接負(fù)責(zé)人。根據(jù)各部門需求配備專業(yè)的技術(shù)人員提高支護(hù)工作的專業(yè)性。根據(jù)施工需求建立健全的規(guī)章制度，明確各員工的崗位職責(zé)，將安全管理落到實(shí)處。

做好頂板支護(hù)的前期勘測工作，在施工之前要對礦井地質(zhì)結(jié)構(gòu)、煤層存儲(chǔ)狀況、頂?shù)装鍘r性、礦壓規(guī)律等參數(shù)提前做好觀測和勘探工作，為頂板支護(hù)工作做好基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)。

在支護(hù)工作中要重視對支護(hù)效果和質(zhì)量的檢查，利用錨噴、錨索和錨桿進(jìn)行支護(hù)的巷道要保證錨桿和錨索的質(zhì)量、預(yù)緊力和拉力符合支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。防止因支護(hù)材料不達(dá)標(biāo)造成的支護(hù)安全問題，要對巷道頂?shù)装暹M(jìn)行實(shí)施觀測，出現(xiàn)移近量問題要及時(shí)解決。煤礦企業(yè)要加強(qiáng)對施工人員頂板支護(hù)管理的安全培訓(xùn)，提高操作人員的安全意識(shí)和專業(yè)能力，將支護(hù)工作安全落實(shí)，禁止空頂操作[3]。

(3)選擇合適的支護(hù)方法

在不同的煤礦當(dāng)中，所遇到的巷道種類也不盡相同，需要使用不同支護(hù)方式。

在處于頂板部分比較平整的巷道當(dāng)中進(jìn)行施工的時(shí)候可以通過錨桿、錨索然后應(yīng)用金屬網(wǎng)進(jìn)行連接，最后在頂棚的位置進(jìn)行噴漿操作和永久支護(hù)的方式，這樣便能夠?qū)㈨敯逵谰玫闹ёo(hù)，通過這種方式支護(hù)的巷道具有極高的穩(wěn)定性，并且在使用噴漿的方式進(jìn)行固定的同時(shí)有效地改善了頂板的破碎問題，對于頂板的平整性有了顯著的提升。

在煤礦當(dāng)中進(jìn)行挖掘的過程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)巷道頂板破碎或者巖石的質(zhì)地較軟的情況，遇到這樣的巷道首先需要做的便是在頂板先注射經(jīng)由馬麗散和催化劑共同混合的液體，并且還應(yīng)該使用撞楔的超前支護(hù)方式。這樣做的目的是先將頂棚破碎的地方固定住，待頂棚確定穩(wěn)定性后再使用永久支護(hù)的方式，只有這樣才能夠讓頂棚的強(qiáng)度符合要求[4]。

還有一種比較復(fù)雜的情況就是在經(jīng)過斷層帶這種比較麻煩的地質(zhì)情況時(shí)，如果想要對這樣的地形進(jìn)行支護(hù)一定要將斷層地帶中破碎的巖石部分穩(wěn)定，首先需要做的就是阻止周圍的巖石進(jìn)一步發(fā)生形變。我們可以采用在斷層巷道中增加工字鋼棚的方式來大體上固定住地形，然后在使用上一種方式將碎巖地帶進(jìn)行穩(wěn)固，最后進(jìn)行永久加固。由于這種巷道的地形比較復(fù)雜可以降低每個(gè)支護(hù)間的間距，但是使用的支護(hù)材料必須要符合規(guī)定的要求。

另外在煤礦中進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，為了保證掘進(jìn)的效率必須要使用掘進(jìn)設(shè)備，在使用設(shè)備的時(shí)候一定要注意工作面與頂棚之間要保持合適的距離，一旦之間的距離太近，在經(jīng)過已經(jīng)出現(xiàn)破碎的頂板時(shí)就有可能將頂板刮落。并且我們現(xiàn)在所使用的懸臂式掘進(jìn)設(shè)備技術(shù)還不太成熟，無法做到在掘進(jìn)的同時(shí)對頂棚進(jìn)行支護(hù)，因此需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)一套如下圖的工裝能夠?qū)敯逄庍M(jìn)行臨時(shí)的加固操作，這樣便能有效的降低頂板的安全問題。

圖1 掘進(jìn)巷道絲杠式前探梁超前支護(hù)剖面

(4)更新維護(hù)掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

在煤礦掘進(jìn)施工的過程中，巷道頂棚的安全工作特別的重要，因此掘進(jìn)的設(shè)備一定要進(jìn)行及時(shí)的更新和維護(hù)?，F(xiàn)在科學(xué)技術(shù)比較發(fā)達(dá)，設(shè)備的種類也十分的豐富，要學(xué)會(huì)根據(jù)不同的情況選擇不同的設(shè)備?，F(xiàn)在的智能化設(shè)備已經(jīng)全面應(yīng)用到了社會(huì)的生產(chǎn)過程當(dāng)中，在煤礦施工中我們也可以引入智能設(shè)備，對支護(hù)設(shè)備工作的參數(shù)進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)測，并且在施工過程中對頂板進(jìn)行監(jiān)測。這樣既保證了巷道中支護(hù)的質(zhì)量又能夠有效地提高安全性。

3.結(jié)束語

煤礦是我國重要的能源，在我國的發(fā)展中占據(jù)著不可動(dòng)搖的地位，為此煤礦中的安全問題需要特別的關(guān)注。在巷道中進(jìn)行掘進(jìn)施工以及支護(hù)的過程影響因素比較多，無論是設(shè)備的效率低還是地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜都容易對掘進(jìn)和支護(hù)的結(jié)果造成影響。為此，在煤礦開采之前和開采的過程當(dāng)中要對掘進(jìn)和支護(hù)的工作進(jìn)行仔細(xì)的分析，根據(jù)煤礦當(dāng)中的實(shí)際情況來制定相應(yīng)的策略，對于掘進(jìn)和支護(hù)的工作要嚴(yán)格的進(jìn)行管理從而提高施工的質(zhì)量，工作的效率和煤礦的開采量。