煤矿掘进支护中存在问题及应对措施

煤矿掘进支护中存在问题及应对措施

孙科

国家能源集团开拓准备中心 陕西省榆林市719315

摘要：随着我国煤矿行业发展的脚步逐渐加快，煤炭掘进支护技术成为决定煤矿安全生产的关键因素之一。在煤矿掘进过程中存在较大的安全隐患，运用掘进支护技术可大大提升煤矿的安全性和稳定性。但目前部分煤矿企业的掘进支护工作还存在一些问题亟待完善。为此，展开煤矿掘进支护工艺分析，并提出各项支护技术有效应用的策略，以此提高我国支护技术应用水平、推动我国煤矿企业进一步发展。

关键词：煤矿；掘进支护技术；措施

引言

煤矿地下开采因条件恶劣具有一定的高风险性，常常会威胁工作人员的安全和身体的健康。为确保煤矿开采工作的安全性，通常在采矿时进行巷道掘进施工的检查。但因为复杂的地质、水文和大气环境，巷道内存在各种安全隐患，甚至发生滑坡。所以，矿井施工与支护对于保证采矿工作开采的安全性，保证巷道的通畅度尤为重要。

1煤矿掘进支护工程中容易出现的问题

1.1煤矿地质条件变化引起的问题

随着煤炭需求的增加，煤矿开采深度逐渐增加。与浅层开采相比，深部开采环境更加复杂，可能会受到各种主客观因素的影响，对开采工程产生不利影响。具体如下：第一，开采深度增加，煤层拱顶和顶板的围岩应力改变。如果忽略这一因素，可能会对采矿生产产生负面影响。第二，复杂地质条件下，大坡度巷道和巷道断层的数量会增加，这会对采矿机械设备的使用产生负面影响。第三，目前设备水平无法适应复杂的地质条件。特别是在岩石硬度较高的情况下，其切割和掘进速度难以达到标准，设备很可能处于过载运行状态，导致设备运行和维护成本的增加。

1.2机械化水平低

受到各种地理环境和条件的影响，在采矿过程中，煤矿企业吊杆掘进机成为重要的挖掘机械设备。但是，在现实的锚固工程作业流程中，很多工作都是在地下顶板上人工进行的，所以在整个掘进过程中，必须使用大量的钻头、扳手、杠杆等工具，这样不但会降低挖掘质量，而且还会让施工人员处于危险的环境中，工人的生命安全没有保证，事故出现的可能性大大提高。所以，需要提升整个工程挖掘机械化程度，减少了安全事故出现的可能性。

2煤矿掘进支护技术分类

2.1传统支护技术

传统支护技术主要包括木支护、钢支护和混凝土支护等。这些支护技术在煤矿掘进过程中得到了广泛应用。然而，由于材料限制和施工技术的局限，传统支护技术在应对复杂地质条件时存在一定的不足，如支护强度不足、抗变形能力差等。

2.2锚杆支护技术

锚杆支护技术是一种以锚杆为主要支护手段的现代化支护技术。它通过锚杆与围岩的牢固连接，使锚杆承受围岩的荷载，从而达到稳定围岩、防止冒顶和片帮的目的。锚杆支护技术具有支护效果好、适应性强等优点，但在复杂地质条件下，锚杆支护技术的施工难度较大，对施工工艺和材料要求较高。

2.3注浆支护技术

注浆支护技术是通过向围岩中注入浆液，使浆液填充围岩裂隙，提高围岩整体强度和稳定性的一种支护方法。注浆支护技术具有施工简便、支护效果明显等优点，但在复杂地质条件下，注浆支护技术存在浆液扩散难以控制、施工速度较慢等问题。

2.4喷射支护技术

喷射支护技术是一种利用高速喷射设备将支护材料喷射到围岩表面，形成支护层的支护方法。喷射支护技术具有施工速度快、支护效果好等优点，但在复杂地质条件下，喷射支护材料的选材和喷射工艺需要根据实际情况进行调整。

2.5联合支护技术

联合支护技术是指根据煤矿地质条件和施工要求，将两种或多种支护技术有机结合，形成综合支护体系。联合支护技术具有支护效果好、适应性强等优点，但在实际应用中，需要根据地质条件和施工条件合理选择和配置支护材料和设备。

3提高煤矿掘进支护的优化措施

3.1提高施工人员的综合素质

支护装置的安装有利于提高巷道岩体的稳定性，保证煤矿的安全开采。因此，支撑装置起着至关重要的作用。设计者需要整合所有资源，预测支撑装置的风险，科学合理地安装支撑装置。此外，要求后续工人严格按照设计者制定的标准进行作业，以适当提高巷道作业安全性，进而提高开采效率。同时，需对巷道施工人员进行技术培训，使其在发生事故时能够实施相应的应急预案，并在发生危险时及时采取自救措施。因为煤矿开采的极端危险性和工作规程，当事故发生时，地勤人员无法立即提供帮助。因此及时的自我救助非常重要。

3.2科学改进安全措施

目前，全国大部分煤炭企业采用了大量的配套机械设备，如：快硬混凝土锚索、树脂工艺锚杆带端部锚索、管接头张拉锚杆、预应力钢绞线砂浆锚索、机械头张拉锚杆等。尽管上述的机械设备已经能满足现代采矿需求，但仍无法提高施工人员的安全保护措施，无法适应在复杂地质环境下现代开采的技术要求。所以，必须各方面共同重视，进一步提高安全设施的安全性要求，强化技术管理工作，并逐步进行对新旧技术设备的全面更新。对于无法达到安全性要求的老技术设备应当立即加以更换，对于无法达到新配套机械设备基本要求的老技术设备，应当直接淘汰。同时煤炭开采应当严格地依照国家工程建设规定展开。在采矿之前，应该认真研究矿井的环境保护要求，科学合理布设巷道，选取最合适的巷道截面宽度与形式，并设置安全保护。考虑到容易引起顶板坍塌的事故，掘进时应当严格依照工程建设规范进行作业，严禁私自更改支护参数与材料规格。严格按规范做好巷道支护工作。

3.3煤矿配套设备更新

随着我国经济的持续发展，对煤炭的需求量逐年攀升。然而，我国煤矿的采掘设备却面临着老旧、落后的局面，这对煤矿的开采环境带来了严重的不适应。因此，及时更新煤矿配套设备，提高煤矿安全生产水平，已成为当务之急。一方面，煤矿公司应在机械设备上加大资金投入。在井下环境复杂多变的情况下，只有高性能的机械设备才能确保生产的顺利进行。此外，对于煤矿开采过程中可能出现的各类风险，也需要有相应的设备来进行预防和应对。因此，增加资金投入，更新老旧设备，提高设备性能，是提高煤矿安全生产的重要保障。另一方面，选用优良的挖掘和支护机械设备也非常重要。煤矿井下环境特殊，需要挖掘和支护设备具有良好的适应性。只有设备性能优良，才能在复杂的环境中顺利完成挖掘和支护任务。

3.4加强煤矿掘进支护技术的联合运用

在矿井施工阶段中，有必要进一步地根据围岩性质和巷道形式来选用支护工艺，以保证工程的科学性。其次，在选择组合支护的过程中，要重视巷道围岩的安全和稳定性。在实施矩形截面支护过程中，应选用合理的锚索支撑和锚头支撑，即将锚索置入预先完成的巷道围岩钻孔内，利用锚头对围岩构造产生向上的作用。在后期的施工阶段，必须把锚头支撑和锚索支撑相结合，实现对整体掘进支护工艺的合理优化，以减少其他安全隐患。为谋求利润，部分公司在采矿活动中会降低巷道保护设施的配置，这会对矿井未来的安全运营埋下一定的安全隐患，进而干扰矿井的开采进程。

结语

总之，煤矿掘进支护技术在应对复杂地质条件方面具有一定的局限性。为了提高煤矿掘进支护的安全性和稳定性，需要不断研究和探索新的支护技术，以适应煤矿行业的发展需求。在实际施工过程中，应根据地质条件、矿井生产和施工技术水平等因素，合理选择和运用掘进支护技术，确保煤矿安全生产。

参考文献

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