煤矿掘进巷道的顶板支护技术探讨

煤矿掘进巷道的顶板支护技术探讨

刘超

平顶山平煤集团十一矿  河南平顶山  467000

摘要：提高煤矿施工作业的现场安全性，减低事故发生率，是当前政府及企业重点关注问题。而针对顶板结构虽具有一定的不可预测性，但仍可通过当前先进的监测设备及完善的管理制度来规避或降低顶板坍塌事故的发生，设计人员按相关规范，科学的对顶板支护进行可靠的设计分析，操作人员严格按照相应的操作流程及注意事项进行操作，企业定期对人员进行相关知识的培训及技术指导，维修作业人员定期对顶板支护设备进行检查维护，发生问题及时处理，则可有效降低或预防顶板的冒顶及坍塌事故发生，保障人员的生命安全，提供煤矿的开采量及企业的经济效益。

关键词：煤矿掘进巷道；顶板支护技术

引言

目前的煤矿巷道掘进施工与支护技术受到多种因素的制约，这就需要对现有的技术进行完善和改进，依据煤矿实际情况，探讨现存的问题，进而提出提高煤矿施工效率和施工质量的措施，保证煤矿开采工作的安全性和可靠性，满足市场对于煤炭资源的需求。

1巷道掘进中支护工艺的研究意义

在掘进机械向前推移的过程中，要做好煤矿巷道围岩和顶板的稳固工作，确保它们的稳定性，需要借助特殊设备进行支撑。但是如果让掘进工作和煤矿巷道围岩顶板支护工作同时进行，会极大的影响煤矿挖掘速度，增加施工成本。为了提高煤矿采掘的产量，提升采掘速度，就需要对支护方式进行改进。针对支护技术和支护设施进行优化完善，可以极大地提高掘进设备作业的成效，减少支护活动需要投入的时间，在确保支护强度的同时减少工人的工作量。改进支护设备和技术还可以减少巷道顶板裸露时长，降低安全隐患，维护采掘工人的生命安全。最后，对巷道采掘中的支护技术进行总结，可以不断弥补掘进工作的不足，为煤矿工作研发带来参考，还可以提高煤矿的采掘质量和安全性。

2影响煤矿巷道掘进施工以及顶板支护的因素分析

2.1掘进施工影响因素分析

首先，自然因素。自然因素属于影响煤矿巷道掘进施工的一个主要因素，大体上可以分为两个方面:一是瓦斯爆炸。主要指的是在煤矿巷道掘进施工过程中，进入一些构造较为复杂的煤系地层，比较容易出现瓦斯突涌问题，这会迅速增加巷道中的瓦斯浓度，从而造成不可估量的人身伤害，为巷道施工留下了一定的安全隐患，严重影响施工进度。通常情况下，在实际施工现场多数会借助降低掘进工作面以及回风风流等多种措施促使瓦斯浓度降低，避免瓦斯爆炸。二是地质构造。该因素主要指的是巷道掘进过程中工作面的煤岩实际硬度、围岩节理或层理发育情况以及褶曲构造，较为复杂的地质条件，能够对掘进施工产生不利影响。通常情况下，在遇到较为复杂的地质环境以及煤系地层褶曲断层等构造环境时，施工队伍都会合理控制施工进度，避免出现顶底板破碎以及冒顶等安全事故，对于一些地质条件以及基础条件相对较好的构造环境，一般都会适当加快施工速度。其次，人为因素。对于人为因素而言，具备较强的主观能动性。所以人为因素属于影响煤矿巷道掘进施工的另一个主要因素。在掘进施工作业时，无论是施工人员、管理人员还是操作员都必须做好交流与协调工作，否则一旦出现问题，有可能严重影响巷道掘进速度。这对煤矿工作人员综合素质以及工作能力提出了较为严格的要求。作为煤矿企业，也有必要对工作人员，定期开展培训工作，提升其综合素质与能力，保证掘进工作不会受到人为因素的影响或干扰。

2.2顶板支护的影响因素

施工工艺因素是影响顶板支护的主要因素。对于煤矿巷道掘进施工工艺而言，能够对支护技术的应用造成较大的影响。目前来看，在大多数煤矿巷道掘进工作中，比较常用的掘进技术是钻爆掘进，此项技术具备掘进效率高等优势。但是此项工艺如果在应用过程中操作不妥，很有可能破坏巷道支护顶板稳定性，比较容易引发巷道塌方问题，从而造成不可估量的损失以及人员伤亡事故。

3优化煤矿巷道掘进支护技术使用效果的具体策略

3.1重视地质勘探管理，提升掘进施工安全性

地质因素对巷道掘进施工、巷道支护施工有着直接影响。考虑到地下水文情况、工作面的褶曲构造、地下瓦斯含量及浓度对掘进施工、支护施工的不利影响，施工单位需在正式施工前做好施工区域的地质勘察管理。施工单位应组建或聘用专业的地质勘探工程队，要求工程队人员使用科学的勘探技术、正确的勘探方法对当地的宽广地质构造进行勘察，获得可参考性强的勘察数据，帮助掘进、支护施工队伍全面掌握地下信息。结合我国当下地质勘探技术发展情况，将三维地震综合勘探技术应用到煤矿巷道的地下勘探工作中很有必要。具体勘探操作时需要注意以下问题：①以煤矿企业的实际发展需求设计勘探方案，以免勘探结果不符合应用需求，造成无用勘探。严格根据企业的生产规划、实际发展情况进行三维勘探，了解无煤区、落差断层、陷落柱等部位的实际情况。②确定勘探技术的使用主次顺序，以免各种勘探技术同时使用影响勘探效果。比如，将地质钻探技术作为主要的勘探技术，将其应用到勘探煤储量、勘察煤层情况等工作当中，使用其他勘探方法对地质勘探技术进行补充，使勘探数据更为全面。

3.2做好前期管理工作，保证施工高效进行

当下巷道掘进支护工作效率低，一部分原因在于煤矿企业对施工前准备管理工作不重视，未及时引进新的施工技术、施工工艺以及先进的施工设备，没有认识到先进的施工工艺、设备对巷道掘进施工顺利进行的重要性。为充分发挥巷道掘进、支护技术的优势，减少施工人员的工作量、加快掘进、支护施工的速度，煤矿企业应提升施工组织管理工作效率，为机械化施工、自动化施工做好准备。一方面，要提前做好顶板垮落等危险事故的应急预案，降低此类问题的影响；要完善巷道掘进、支护施工的具体管理策略，使施工人员明确巷道支护施工的具体规格、具体操作程序以及安全操作管理事项，以制度、规范约束其不安全行为，减少掘进施工、支护施工的危险因素。另一方面，要改变传统的、不科学的管理模式，将现代化的施工管理方法应用到煤矿巷道的掘进、支护施工当中，实现动态化、全面化的施工管理。加强对各个施工细节的监督，严格按照施工技术管理、施工质量管理、施工安全管理的具体要求对其进行综合管理，使施工人员使用规范化的操作手段进行施工。

3.3引入先进施工技术，提升支护施工效率

传统的巷道掘进技术施工效率低，且施工安全存在不足。煤炭企业应重视技术创新管理，积极引进并应用先进的施工技术，从根本上提升巷道掘进施工的效率。一方面，要追加对引进技术、购买设备、吸引人才的资金投入力度，为技术的创新夯实基础。另一方面，要重视对相关设备的养护与维修管理，使先进的仪器设备能够始终保持高效状态。在购买巷道支护设备时，采购人员要考虑到设备的稳定性和抗压性，并严格按照相关标准与要求采买支护工具，使材料的规格、大小、数量满足安全施工的要求。

结束语

煤矿井下顶板事故是煤矿安全生产中七大主要灾害之一，其一旦发生安全事故，轻则制约着煤矿开采效率，重则会造成重大的人员伤亡和财产损失。有效的顶板支护是煤矿顶板管理的重要手段，因此如何通过优化顶板支护加强掘进工作面顶板管理，预防顶板事故的发生具有重要实践意义。

参考文献

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［2］刘建华，姜兴民．煤矿井下巷道掘进顶板支护技术研究［J］．山东工业技术，2019，(19):57．

［3］王翱翔．矿井巷道快速掘进顶板支护技术的分析［J］．中国化工贸易，2020，12(04):55+57．