浅析煤矿掘进支护常见问题及解决对策

2014-10-30郭伟徐兵

中国科技纵横 2014年18期

关键词：吊环锚杆巷道

郭伟徐兵

(兖矿集团煤业有限公司济宁三号煤矿综掘三区,山东兖州 272169)

浅析煤矿掘进支护常见问题及解决对策

郭伟徐兵

(兖矿集团煤业有限公司济宁三号煤矿综掘三区,山东兖州 272169)

煤矿开采的安全问题一直是社会热门话题,受到各界人士的高度重视,为了提高煤矿工程的稳定性和安全性,煤矿行业普遍采用相关的支护工程。而由于各种因素的影响,煤矿掘进支护在运用过程中出现了很多问题,这些问题对于煤矿开采的安全性和稳定性十分不利。基于此,本文针对煤矿掘进支护常见的问题进行阐述,病提出相应的应对措施,以期对提高煤矿掘进支护的稳定性有所帮助。

煤矿掘进支护问题解决对策

煤矿掘进支护在煤矿开采中意义重大，能保障工作人员和设备下井时井道的稳固，给工人提供一个安全的作业环境。近几年，随着社会的高度发展，对煤矿的需求量日益增大，这就增大了煤矿开采的强度和范围。而煤矿开采大多数在地下，其地理地质错综复杂，环境较为恶劣，需要高品质的支护技术保证煤矿开采的顺利进行，由此对煤矿掘进支护技术的稳定性要求越来越高，其存在的问题也急需解决。

1 煤矿掘进支护常见的问题

1.1 巷道问题

煤矿支护的巷道问题主要存在四个方面：首先是巷道层面的问题。为了加快煤矿开采的速度，在巷道建设过程中，需要尽量缩短建设挖井周期，对此需要将岩巷转化成煤巷；第二，为了提高煤炭的挖掘效率，确保挖掘工作的快速进行，需要将煤矿巷道的拱形断面改造成具有更大利用价值的矩形断面，此外，对于一些需要大型设备开采的煤矿，为了满足开采需求，需要将扩大断面，将小断念改造成大断面；第三，确保大型煤矿井的通风问题和煤炭的运输问题，需要进一步提高矿井的通风质量，对此需要将轨道发展为多巷道；第四，为了最终满足煤矿开采的需求，巷道的埋深也需要有浅向深不断的改造，不断的向复杂的地质环境深入。

1.2 煤矿锚杆问题

据调查，目前大多数煤矿采用的支护锚杆仍旧是满足传统简单煤矿开采去求的强度低、刚度低的水泥锚杆、管缝式锚杆、机械锚杆等。而这些强度的锚杆并不能满足现代煤矿开采的需求，不能适应错综复杂的煤矿地质环境，对此煤矿企业急需加快锚杆的更新。

1.3 机械设备问题

目前，由于各方面条件的限制，绝大多数的煤矿企业的机械化程度不够，通常采用悬臂掘进机进行巷道工作，对于锚固操作需要工人拿着钻机、杠杆、扳手等大量的工具进行空顶作业，这样一来极大的限制了开采工作的效率，同时工人的安全也存在极大的风险。由此，煤矿企业亟需加快机械化改造。

2 提升煤矿掘进支护稳定性的对策

2.1 前探梁的分类

在煤矿掘进支护中前探梁有两种：吊环式和吊链式。具体如下：(1)吊环式前探梁的应用。在煤矿支护过程利用长度大于3米的11号矿用工字钢材质或是π型钢材质的前探支架组建一个临时的支护。在组建过程中，需要强度与前探梁强度相当的吊球固定。支护的搭建过程，中间的前探梁需要按照巷道的中线进行铺设，同时两边的前探梁需要和中间的前探梁保持一定的距离，大约为1米左右，同时需要注意前探梁的固定点数要不少于两个，前探头距离迎头端面的距离要小于30厘米。前探梁的上方需用专用的木楔、构木以及方木进行搭建。在上吊环锚杆的位置要预留4到10厘米给丝扣，以确保支护的全方面的稳固。待相关的工作保质的完成之后，前移前探梁。(2)吊链式前探梁的运用。利用π型钢材质制作一个长于3．5厘米的前探梁临时支护后，用吊环对前探梁进行固定。吊链式前探梁的中间位置铺设同吊环式相同，按照巷道中线进行铺设，而两侧的前探梁距离中间则需要保持不小于1．2米的距离，固定点要不少于两个。前端和迎头端的距离小于30厘米，超前支护距离两帮的距离也要小于30厘米。这两种方式都需要搭建一个临时的支付，不能空顶进行。同时在迎头端的十米范围内需利用连棚器进行加固。一般情况下，每个架棚上面配备两个连棚器，连棚器的位置需要距离地板一米左右。如特殊情况下不能用连棚器的需要采用其他方式加固。

2.2 单体柱的应用

使用外注式单体液压蜘蛛装置架设不小于3．5米的π型钢材质前探梁，每跟前探梁上需三个以上的单体液压支柱，同时前探梁之间的距离要保持在一米左右。此外，为了保障前探梁的安全，需要使用木楔、穿杆等，超前支护距离两帮端面间的距离要小于30厘米。最后在相关工作保质完成之后进行前探梁的前移。

2.3 混凝土制永久性支护的应用

在矿井的巷道使用年限符合要求的情况下，可采用混凝土制永久性支护。该支护是在上述基础之上，为保证巷道的进一步稳定，采取的防护措施，通常分量混凝土支护、锚网喷支护和料石碹支护。进行混凝土喷射支护工作之前，需要对施工进行安全检查，确保喷射的安全和高效，之后按照技术人员设置的距离利用喷射工具进行混凝土喷射。对于需要进一步的挖掘的煤矿，要搭建里一个临时的锚杆后进行喷射，喷射量不能过多，最后在复喷射时加厚喷射以达到技术标准。

最后，煤矿掘进支护的安全性和稳固性直接影响着煤矿的安全性能，对此支护的各项工作必须达到相关的标准，技术人员在进行支护架设过程中要秉持科学严谨的态度，施工工人要严格遵守技术人员制定的施工要求。