关于煤矿掘进中支护应用的分析

闫晓文

（盂县军事化矿山救护队，山西 阳泉 045100）

关于煤矿掘进中支护应用的分析

闫晓文

（盂县军事化矿山救护队，山西 阳泉 045100）

本文结合生产实际，简要分析了煤矿掘进中支护应用的重要性，并提出了支护应用的相应对策，以实现安全生产的目的。

煤矿掘进；支护；应用

现阶段我国煤矿作业绝大多数是在井下进行，露天开采少之又少，相关统计表明有将近80%的开采量是在井下操作的，而挖掘大量的矿井巷道是保证井下作业高效运行的必备条件[1]。通常情况下，进行煤矿开采的地质条件一般都是环境恶劣、构造复杂，为了确保井下围岩的稳定和巷道的通畅，煤矿掘进的支护必须要做好，这也是煤矿安全生产不可回避的问题。

1 我国煤矿掘进支护的发展现状

相关数据表明，煤矿开采随着经济发展不论是范围还是强度，都在不断增加。巷道层位方面，为了加快掘进速度，永久性的巷道是从岩巷朝煤巷发展的，这样可以缩短矿井建设周期。

同时放顶煤开采技术使得回采巷道已经由全煤巷道和煤层顶板巷道取代过去的岩石顶板煤巷。回采巷道的数量方面，为了解决浓度较高的瓦斯矿井和大型矿井的运输通风问题，多巷布置已经取代单巷。二十世纪五十年代时，我国开始使用锚杆支护，

早期是机械锚固锚杆、端部锚固树脂锚杆等，这些锚杆支护属于被动形式的支护，只能用在简单地质条件上。最近几年，新出现的高预应力的强力锚杆支护可以克服深部和复杂困难巷道的支护难题。伴随着井下应用的开发，矿井巷道围岩的变形和破坏较以往有了很大的减少，与此同时，巷道支护和安全状况也有了根本性的改变。三高一低的先进锚杆支护理念成为现实，即高刚度、高强度、高可靠性及低支护密度，这样做大大提高了巷道掘进的速度。现阶段，我国大中型煤矿锚杆支护率有60%以上，

部分矿区超过90%。由此可见，锚杆支护是煤矿巷道首选的安全有效的一种支护方式，对我国的矿井建设，煤炭产量和效益的提高都有着非常重要的改善作用。

2 煤矿掘进支护应用对策的分析

2.1 吊环式前探梁的应用探讨。吊环式前探梁的临时支护是三根吊挂的前探支架，其中前探梁的原材料是π型钢或11#矿用工字钢，同时用吊环进行固定。中间的一根前探支架沿着巷道的中线位置布置，两侧的前探梁不得少于两个固定点，且距离中间一根1.0米。同时迎头与前探梁的端面距离规定小于0.3m，对于超前支护来说，两帮端面与超前支护之间的距离不允许超过0.3m。前探梁的上方通常是用专用的方木、木契和构木等[1]。前探梁与吊环的强度要相互匹配，为保证吊环的稳固，上吊环锚杆要有40至100mm的丝扣。吊环务必全都上入到锚杆，所有丝扣要上紧上满上牢。当前探梁临时支护全部布置好之后，才可以进行其他工作。另外架设之前清理浮矸活石，并且敲帮问顶，最后的工作则是向前移动前探梁。

2.2 单体柱配π型钢前探梁的应用探讨。这种前探梁的原材料选用π型钢，长度大于3.5米，支设采用外注式的单体液压支柱，两两前探梁距离通常为1.0m，且每根前探梁最少需要三个单体液压支柱。迎头与前探梁的端面距小于0.3m，前探梁的上方采用专用的木契、穿杆和方木等。架设之前的工作包括清理浮矸活石，敲帮问顶，最后一步是向前移动前探梁。永久支护和临时支护完成的前提下才可进行其他作业，空顶作业有着极大的安全隐患。

2.3 吊链式前探梁的应用探讨。这种类型的前探梁临时支护是三根吊挂前探梁，前探梁长度不得少于3.5m，用吊环进行固定，前探梁原材料使用π型钢。中间的一根吊挂前探梁布置在巷道中线，两边的距离中间一根1.0到1.2m，每根前探梁保证至少有两个固定点，前探梁与迎头端面的最大距离是0.3m[2]。下面讨论超前支护，其与两帮端面的最大距离为0.3m，不得再大于这个距离。架设之前的工作包括清理浮矸活石，敲帮问顶，最后一步是向前移动前探梁。永久支护和临时支护完成的前提下才可进行其他作业，空顶作业有着极大的安全隐患。对于距迎头十米范围内的棚，要用联棚器加固处理，以保障安全。

2.4 单体液压支柱配铰接顶梁支护的应用探讨。这种支护一般采用的是单体液压支柱，同时配有HDJA—1200型金属铰接顶梁。支柱之间的距离为1.2m，排间距一般在0.9至1.2m范围内。柱子位于顶梁中间位置处，距帮最大距离0.6m。每次放炮之后要立刻挂上顶梁，插上水平销，借助于顶梁的保护，进行钢筋网的铺设，并打上水平契，最后单体液压柱支设在顶梁下面。其中铺设钢筋网的要求是，全部的基本柱初始撑力大于90 kN，当出现卸载、漏液单体液压柱时要立即更换，保证支柱全部承载支护。金属铰接顶梁和单体液压支柱均沿着巷道支设3排，一梁一柱有一个支护。柱子位于梁的中间，在顶板破碎的地方，两两顶梁之间要每隔200至400mm穿入小木棒，棒要铰接使用，棒的数量以多为好。

2.5 混凝土永久支护的应用探讨。所谓永久支护，是指为了保证巷道围岩的稳定进行的支护，而这种支护在巷道的使用年限之内都是存在的。喷射混凝土的施工设备在布置时，要做到高效且安全，施工距离合理选择。锚杆喷射混凝土支护施工务必根据锚杆的不同型号合理组织。完成掘进之后，首先进行临时锚杆的安装，然后喷薄层混凝土，再进行复喷，以满足预定的喷层厚度。待顶板状况良好时，再喷射薄层混凝土，接下来是安装锚杆，复喷，再达到设定的喷层厚度。必须注意的是，进行钢筋网的喷射混凝土工作时，要预先埋好控制喷厚的标钉，以便控制喷层的厚度。

[1]郭世杰.煤矿掘进支护应用探讨[J].科技创新导报，2012 (15)c71.

[2]方树林，张剑，武立文，等.特厚夹层坚硬顶板大断面掘进巷道围岩变形特征与支护技术研究[J].煤炭工程，2012(2)c30-32.

TD353

A

1671-0037（2014）06-104-1

闫晓文（1972-），男，本科，工程师，研究方向：煤矿开采、矿建。