探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施

李青山

李青山

（中天合创葫芦素煤矿?内蒙古自治区?鄂尔多斯市017000）

【摘要】当前我国的煤矿掘进支护技术已经有了长足的发展并取得了巨大的成效，但是，随着开采的不断深入和强度的不断加大，煤矿掘进支护在开采工作中的作用日益突出，面对复杂的地质情况与安全工作的日益跟进，支护中存在的问题也日趋突显，如支护设备的落后，机械化程度不高等。为实现巷道的安全通畅，煤矿企业应根据自己的实际情况进行技术革新，在实践中不断的发现新方法、开发新技术，全面提高采矿作业的安全性，促进我国煤矿产业的全面健康发展。

【关键词】煤矿；掘进；支护；问题；应对措施；

在科学技术和经济发展的大力推动下，我国的煤矿产业得到了迅猛的发展，在各项工作技术取得了巨大成就的同时，也面临着各种技术革新难题，比如巷道掘进的深度和广度的加深，对支护技术提出了更高的要求，为了开发全新的掘进支护技术，煤炭建设者应该在明确煤矿掘进支护中存在的问题的情况下，针对具体问题，采取有效措施，如采用吊环式的前探梁、在吊链的时候使用前探梁以及采用单体液压支柱来配铰接顶梁进行支护等，为全国煤炭行业的发展做出贡献。

一、我国煤矿掘进支护的技术现状

煤矿掘进支护是保障煤矿生产安全的关键支撑，在长期的实践和发展过程中，支护技术历经革新，在最初的木材、型钢等材料的基础上发展为如今的锚杆支护。我国的锚杆支护技术兴起与上世纪50年代，但大多属于被动的支护，硬度和强度相当的低，在简单的地质条件下，能够发挥作用，一旦出现复杂的地质状况便显得很“无力”。随着开采难度和需求的不断加大，人们致力于技术的开发与研制，并取得了突破性的进展，强力锚杆和高预应力锚杆支护被研发并广泛应用在开采工作当中，它实现了支护的主动性，更加强调了支护的完整体系。

当前我国煤矿巷道内广泛应用锚杆支护，通过提高岩体的粘聚力和强度，有效地解决了巷道的围岩滑移和裂张的问题，并在开采中更为重视支护的强度、刚度和安全可靠性，以“三高一低”的支护理念，提高掘进的效率[1]。目前，国内绝大部分煤矿都采用这种煤矿掘进支护技术，根据自己的实际技术情况制定了相应的技术标准和制度，并在生产运作工程中形成了一整套的系统化的锚杆支护技术体系，在推动技术革新与应用的同时，保障了开采的安全运转。

二、煤矿掘进支护技术存在的问题

2.1煤炭巷道的改进

煤炭巷道的改进体现在由小型断面向大型断面的转型上，转型的主要目的是充分发挥较大机械的作业效率，满足较难开采煤矿区的要求。对回采巷道的数量以及巷道的埋深也有了更高的要求，首先，巷道由传统的单巷道向多巷道转型，既能满足矿井内通风的需求，又能保障施工人员的生命安全。其次，巷道的埋深要坚持“由浅入深”“由简单到复杂”的原则，最终满足对煤炭巷道的改进[2]。

2.2煤矿支护的更替

目前，我国矿井内的掘进支护设备均具有低强度和低刚度等特点。为了提高产量和作业效率，充分发挥大机械的作用，煤矿企业逐渐将巷道的断面加大，转型为大型断面，对回采巷道的数量和埋深也有了新的要求，采用多巷道的开采模式，在满足巷道内通风顺畅的同时，也保障了开采人员的安全，并以巷道埋深“由浅入深”和“由简入杂”的原则进行改进，煤炭巷道的改进，致使原有的支护无法满足它的需求，无法达到作用的最大化。

2.3机械化程度有待提高

煤炭开采过程中各环节的牵制性较大，由于煤炭开采规模大，掘进机使用也较为复杂。目前，我国煤炭开采行业掘进巷道工作中使用的掘进机为悬臂式掘进机，锚固工作需要人工操作，通常情况下，需要施工人员在井下进行空顶作业，作业中使用的设备有钻机、杠杆以及扳手等。这种掘进方案不仅会降低作业效率，还会产生较大的事故风险，因此，煤炭开采企业还应该高速重视机械化程度的提高[3]。

三、应对煤矿掘进支护技术难题的策略

3.1高强度锚杆支护材料

经过近几年的研究和试验,人们逐步认识到高强度锚杆支护材料的重要性。目前我国已经能够轧制无纵筋左旋螺纹钢锚杆,并采用优质钢材或经中频调质,达到高强度和超高强度级别。直径为22mm的超高强度锚杆杆体的极限载荷高达340kN,比以前采用的普通杆体强度提高了2~3倍。

3.2树脂锚固剂

树脂锚固剂为高分子材料。由于其黏结强度大,固化时间快,安全可靠性高,已广泛应用于煤巷锚杆支护。我国在树脂锚固剂配方改进和生产技术方面做了大量工作,现已形成系列产品,主要性能指标均达到国外先进国家的要求。在生产技术方面,开发出小型树脂锚固剂厂成套技术。它投资少,见效快,产量高,满足了现场的需要[4]。

3.3特种锚杆与锚索支护技术

对于软弱破碎、高地应力、大断面等巷道和硐室,其共同的特点是围岩自稳时间短、破碎范围大、变形强烈。仅采用常规的锚杆支护很难达到有效的支护效果,而且支护和维修费用高,工程量大,有的甚至影响矿井的正常生产。为此,国内已研究开发了注浆锚杆、接长锚杆、小孔径树脂锚索,对解决破碎顶板条件下的煤巷锚杆支护难题提供了有效途径。小孔径锚索的最大特点是采用小直径钻孔和高强度树脂锚固剂,锚索最大锚固长度可达15m,最大锚固力为260kN,预紧力可达120~230kN。锚索安装非常简单,用锚索直接搅拌树脂锚固剂,进行加长锚固,从而使大跨度、复合破碎顶板煤巷锚杆支护成为可能。

四、结束语

当前我国的煤矿产业发展十分迅速，在相关技术手段日趋完善的同时，需要进一步解决技术上存在的问题，不断改进煤矿掘进支护技术，全面提高煤矿企业的开采水平，在进一步保障安全设施完备的前提下，提高开采效率，推动煤炭产业的全面可持续发展。另外要从我国目前煤矿掘进支护的应用现状出发，针对它存在的相关问题，煤炭企业必须要在技术上不断地革新和完善，与科研相关部门通力合作，开发出具高安全性、高强力和高预应力的支护技术，从而保障我国煤炭的安全绿色生产。

【参考文献】

[1]张建新.煤矿掘进支护当中的问题及应对措施[J].价值工程,2014,21:150-151.

[2]桂思虎,董博,桑广合.煤矿掘进支护中存在的问题及应对措施[J].科技传播,2014,17:186+193.