孫大勇

摘 要： 在煤礦施工過(guò)程中，由于地下環(huán)境復(fù)雜，影響因素較多，容易出現(xiàn)各類(lèi)突發(fā)狀況?；诖?，本文主要介紹煤礦掘進(jìn)支護(hù)問(wèn)題，重點(diǎn)闡述掘進(jìn)支護(hù)問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施，推動(dòng)煤礦采掘事業(yè)進(jìn)步發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 煤礦掘進(jìn)；支護(hù)問(wèn)題；應(yīng)對(duì)措施

引言

隨著我國(guó)煤礦開(kāi)采力度的加大，地下資源銳減，造成礦井內(nèi)的工作面也不斷加大。另一方面，由于礦井內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及施工環(huán)境復(fù)雜，對(duì)支護(hù)方式的穩(wěn)定性要求越來(lái)越高。部分礦井由于技術(shù)設(shè)備等因素限制，導(dǎo)致存在一定安全隱患，因此，針對(duì)當(dāng)前的煤礦開(kāi)采情況，制定合理的應(yīng)對(duì)措施有助于確保煤礦安全生產(chǎn)，本文就此展開(kāi)論述。

1、當(dāng)前煤礦掘進(jìn)支護(hù)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.1支護(hù)技術(shù)不科學(xué)

目前，大部分煤礦為了節(jié)約生產(chǎn)成本，對(duì)巷道進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)未能根據(jù)礦井的地質(zhì)條件對(duì)支護(hù)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。加上煤層中斷層結(jié)構(gòu)較多，煤層松軟等因素，導(dǎo)致巷道對(duì)支護(hù)材料的選擇要求較高，同時(shí)支護(hù)成本也不斷增加[1]。

目前部分設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)巷道周邊的頂板圍巖情況以及巷道受壓情況考慮不足，導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在較大的盲目性，同時(shí)對(duì)于破碎頂板的處理不到位，使頂板維護(hù)工作難度加大，增加煤礦頂板發(fā)生事故幾率。

1.2對(duì)支護(hù)工藝的安全管理不足

當(dāng)前，部分煤礦企業(yè)對(duì)頂板支護(hù)的認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致工作面容易出現(xiàn)破碎、頂板過(guò)斷層帶以及頂板發(fā)生下沉?xí)r，不能及時(shí)采取有效防護(hù)措施，導(dǎo)致頂板發(fā)生事故的幾率大大增加。

另一方面，施工人員對(duì)巷道進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，由于頂板支護(hù)的防護(hù)工作嚴(yán)重不到位，同時(shí)還不能及時(shí)對(duì)支護(hù)質(zhì)量以及支護(hù)的失效情況進(jìn)行檢查，由于爆破影響將會(huì)導(dǎo)致巷道內(nèi)部振動(dòng)情況增加，相鄰的工作面將會(huì)出現(xiàn)不同程度的支護(hù)失效情況，一旦應(yīng)對(duì)措施采取不夠及時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重巷道冒頂情況[2]。

1.3支護(hù)材料不合格

在煤礦掘進(jìn)過(guò)程中，巷道頂板使用的材料不合格也是影響煤礦頂板安全性的重要原因，當(dāng)前部分煤礦企業(yè)由于對(duì)掘進(jìn)使用支護(hù)材料的認(rèn)識(shí)程度以及相關(guān)技術(shù)水平限制，將會(huì)導(dǎo)致對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)時(shí)，難以充分考慮施工的具體情況，材料的長(zhǎng)度以及相關(guān)尺寸參數(shù)往往不能滿(mǎn)足實(shí)際施工的支護(hù)需要。

另一方面，煤礦企業(yè)為節(jié)約成本，通常會(huì)在材料的選擇使用過(guò)程中沒(méi)有完全按設(shè)計(jì)需要選擇，目前部分煤礦依然使用的是水泥托板、樹(shù)脂錨桿等進(jìn)行掘進(jìn)支護(hù)，這種支護(hù)材料以及相關(guān)的支護(hù)方式由于抗壓能力弱，對(duì)周邊圍巖的支護(hù)效果不理想，導(dǎo)致巷道頂板支護(hù)穩(wěn)定性不理想。

1.4支護(hù)設(shè)備非常落后

煤礦炮掘巷道中，普遍采用的是風(fēng)動(dòng)錨索機(jī)設(shè)備進(jìn)行頂板的鉆眼操作，但設(shè)備在鉆眼使用過(guò)程中由于人為操作誤差，導(dǎo)致鉆眼角度、眼深存在一定誤差，嚴(yán)重影響頂板支護(hù)質(zhì)量，合格率會(huì)嚴(yán)重下降。在進(jìn)行支護(hù)施工時(shí)，需要進(jìn)行人工跟進(jìn)，存在憑經(jīng)驗(yàn)作業(yè)的情況，嚴(yán)重放大誤差，難以滿(mǎn)足支護(hù)設(shè)計(jì)需要。

對(duì)于綜合性的機(jī)械化掘進(jìn)巷道，通常會(huì)選擇使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)完成頂板支護(hù)工作，但這種設(shè)備在進(jìn)行掘進(jìn)支護(hù)時(shí)難以對(duì)巷道空頂進(jìn)行超前支護(hù)，導(dǎo)致支護(hù)效率和支護(hù)質(zhì)量有所下降，同時(shí)也大大增加支護(hù)施工事故的發(fā)生可能性，難以滿(mǎn)足施工的支護(hù)需要。

2、應(yīng)對(duì)策略分析

在煤礦作業(yè)中，煤礦支護(hù)作業(yè)是提高煤炭工程項(xiàng)目安全、穩(wěn)固性能的基礎(chǔ)性工作。因此各相關(guān)管理人員應(yīng)加強(qiáng)安全保護(hù)措施的落實(shí)，不斷提高設(shè)備和裝置的安全系數(shù)，優(yōu)化作業(yè)方案和細(xì)節(jié)，確保方案的落實(shí)，并且在采掘作業(yè)中，作業(yè)人員要嚴(yán)格按照施工方案的要求和規(guī)范進(jìn)行作業(yè)。

2.1吊環(huán)式前探梁的使用

吊環(huán)式前探梁是利用前探式支架形成的臨時(shí)支架結(jié)構(gòu)。其制作材料有11#工字鋼、π型鋼等材料，其前探梁的長(zhǎng)度要大于3m。在實(shí)際應(yīng)用中，必須保證吊球的牢靠性，避免剛度、強(qiáng)度和前探梁之間存在較大差異。前探梁的搭建要考慮巷道中線的位置，中線位置確定合理之后才可進(jìn)行鋪設(shè)作業(yè)，前探梁中間和端頭的位置間距為1m左右[3]。在對(duì)其進(jìn)行固定的時(shí)候需設(shè)定兩個(gè)以上固定點(diǎn)，前探頭與端頭的距離不能大于30cm。在進(jìn)行上方支護(hù)施工中，可采用方木等材料輔助，還可在錨桿位置處預(yù)留一些距離進(jìn)行絲扣處理，距離不能大于10cm。

2.2吊鏈?zhǔn)角疤搅?/p>

在利用前探式支架臨時(shí)施工時(shí)，前探梁需要借助π型鋼加工制作，其型鋼長(zhǎng)度在3.5m以上，若需要進(jìn)行加固可選用吊環(huán)進(jìn)行，吊環(huán)式與吊鏈?zhǔn)角疤搅翰荚O(shè)方法大體一致，都需要借助巷道中線的具體位置作業(yè)，端頭和中心的位置前探梁間距在1m左右。這種方法在施工中需要提前進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)管理，要避免空頂作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也要考慮連鎖加工施工。在當(dāng)前的施工中，單個(gè)加棚的連棚器數(shù)量不能少于2個(gè)，布設(shè)位置在底板上端1m左右處最為合理。如施工速度較慢，則可提前采取架棚加固處理，提高架棚的安全性和牢固度。

2.3單體柱、π型鋼前探梁的結(jié)合使用

π型鋼前探在施工中，當(dāng)梁體長(zhǎng)度大于3.5m的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)采用外注式液壓裝置進(jìn)行處理。在架設(shè)的時(shí)候，要控制梁體前端的距離，梁體之間的間距要大于1m，并且前探梁處要設(shè)置液壓支柱，每個(gè)梁的支柱不能低于3個(gè)。在施工中，最重要的是端面間距、前超支護(hù)距離要保持30cm以?xún)?nèi)，用方木、穿桿等材料輔助應(yīng)用，增強(qiáng)前探梁上端的穩(wěn)定性，防治不安全事故帶來(lái)的隱患或危害，如果在清理浮石后來(lái)移動(dòng)前探梁作業(yè)，需做前移處理[4]。

2.4利用混凝土材料完成永久性施工

采用混凝土支護(hù)材料可以有效改善支護(hù)質(zhì)量，但這種支護(hù)對(duì)于巷道有一定的要求，具體巷道的使用年限需要符合相關(guān)的規(guī)定。另外，在進(jìn)行混凝土支護(hù)施工前，應(yīng)該確保周邊的材料質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定?；炷潦┕さ木唧w形式包括錨網(wǎng)噴、石碹和混凝土支護(hù)。具體要注意以下幾個(gè)方面：第一，在噴射支護(hù)前應(yīng)該對(duì)周邊的安全性進(jìn)行考慮，從而避免噴射效率不足導(dǎo)致的危害。第二，在后續(xù)施工時(shí)，應(yīng)該對(duì)噴射距離以及噴射量等因素進(jìn)行考慮，從而保證噴射效率。第三，在后續(xù)施工中還需要預(yù)先安裝臨時(shí)錨桿，然后對(duì)周邊范圍內(nèi)的圍巖進(jìn)行噴射，并綜合考慮質(zhì)量以及厚度等要求，避免由于噴射效果不佳帶來(lái)負(fù)面影響。第四，需要重視對(duì)支護(hù)設(shè)備和支護(hù)技術(shù)的更新，同時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)支護(hù)的具體方式進(jìn)行選擇。隨著相關(guān)技術(shù)與材料科學(xué)的發(fā)展，新型工藝的出現(xiàn)，對(duì)于改善支護(hù)穩(wěn)定性、提高支護(hù)質(zhì)量具有重要意義，對(duì)于煤礦企業(yè)取得更大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益具有重要意義。

2.5 持續(xù)更新掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備

為確保掘進(jìn)巷道支護(hù)安全可靠，必須及時(shí)更新設(shè)備，根據(jù)煤礦實(shí)際生產(chǎn)情況，科學(xué)、合理地選取支護(hù)設(shè)備，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。目前美國(guó)已研發(fā)出智能監(jiān)測(cè)掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備，該設(shè)備在鉆眼過(guò)程中可對(duì)頂板圍巖進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)在施工錨桿、錨索時(shí)錨固力、預(yù)緊力通過(guò)電子顯示屏可進(jìn)行調(diào)整觀察，大大提高巷道支護(hù)質(zhì)量，降低支護(hù)勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提高巷道頂板穩(wěn)定性。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦掘進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)該確保頂板的支護(hù)質(zhì)量以及支護(hù)效率，確保煤礦作業(yè)的安全，同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)支護(hù)設(shè)備以及支護(hù)技術(shù)的研究，通過(guò)全面考慮各類(lèi)影響因素，采取有效措施進(jìn)行控制，提高作業(yè)的安全性。本文中詳細(xì)分析煤礦掘進(jìn)支護(hù)中普遍存在的問(wèn)題，并給出針對(duì)性的解決措施，推動(dòng)煤礦采掘業(yè)快速發(fā)展，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供持續(xù)能源支持，實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的目的。

參考文獻(xiàn)

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