煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的应用

李勇

华晋焦煤沙曲二矿 山西吕梁 033300

煤矿井下巷道掘进顶板支护技术，重点分析了目前中国对煤矿井下巷道掘进顶板进行支护的方式以及对煤矿井下巷道掘进顶板支护技术进行强化的有效策略。应用煤矿井下巷道掘进顶板支护技术不仅可以提高掘进工作的质量和效率，还可以提高施工的安全性，因此该技术可以在煤矿工程中得到广泛的应用。

1 煤矿井下巷道掘进顶板进行支护的方式

1.1 可缩性功能的支架进行顶板支护

目前，中国大部分工作人员进行煤矿井下巷道掘进顶板支护时，都会使用具备可缩性功能的支架对顶板进行支护。一般情况下，具备可缩性功能的支护支架都可以从两个方向伸缩。随着煤矿技术的逐步发展，具备可缩性功能的支架在井下巷道掘进顶板支护工作中有了更加广泛的应用，而且相关的调查数据显示，该支架承载负荷的能力和承受压力的能力都很强，因此在煤矿井下巷道掘进顶板支护工作中使用具备可缩性功能的支架，不仅可以在很大程度上提高整体煤矿工程施工过程中的安全性，还可以提高施工的质量和效率。

1.2 预留煤柱技术

预留煤柱技术是煤矿井下巷道掘进顶板支护技术中较为传统的一种。一般情况下，进行顶板支护工作的施工人员在完成煤矿井下巷道上、下区段这两个部分的施工时，会用到较为传统的预留煤柱技术。与其他顶板支护技术相比，传统的预留煤柱技术所具有的优点是操作简单、便捷。相关的施工人员通过在顶板支护过程中应用传统的预留煤柱技术，可以在很大程度上增强煤矿井下巷道整体的通风能力和排水能力。但是与此同时，工作人员在应用传统的预留煤柱技术的过程中，会耗费较多的人力和物力资源，成本过高，这也是该项技术的缺点之一。除此之外，在应用预留煤柱技术的过程中，发挥顶板支护作用的煤柱损坏或者出现其他情况不能继续支护工作，就有可能导致煤矿井下巷道施工人员的生命财产安全得不到保障。煤矿工程采煤工作进行的过程中，由于作用力的一些特点，煤柱所承受的来自外界的压力会随着柱身传递到煤柱的底部位置，这样就有可能使煤矿井下相邻位置的巷道受到一定的影响，进而给整个煤矿井下巷道掘进顶板支护工作的开展带来风险和安全隐患。

2 强化煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的策略

2.1 优化井下巷道支架的结构性能和强度

施工人员在应用相关技术进行煤矿井下巷道掘进顶板支护工作的过程中需要注意的是，施工刚开始，进行第一次掘进工作时，巷道的位置非常容易发生变化，严重时甚至有可能发生变形，影响掘进工作的正常进行。针对这个问题，施工人员在对顶板支护的结构进行选择和构造时，应该对比多种方案，选择最优的方案。一般情况下，应用刚性和柔性都适中的支护结构能够在一定程度上避免巷道在掘进过程中位置发生变化或者出现变形的问题。同时，选择最优的支护结构构造方案还可以使巷道的空间在施工过程中尽可能地保持完整，在最大程度上避免出现由于施工过程存在问题需要进行大规模、大面积返修的情况。除此之外，煤矿井下巷道掘进顶板支护的施工过程中需要用到的支架的强度也是影响施工质量和效率的因素之一。对支架的强度和相关的性能进行优化，能够为施工过程中围岩的变形提供一个合理的空间，同时还能够为整个煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的实施提供一定的保障。施工人员还要结合围岩的实际情况对围岩承受的压力进行适当的释放，这样就能在一定程度上提高煤矿井下巷道掘进顶板支护技术在施工过程中的应用质量和效率。

2.2 在施工之前充分做好准备工作

设计人员在施工开始之前要结合实际的地质情况以及围岩所能承受的力的大小对顶板支护方式进行设计和选择，特别是施工过程中的重难点环节，比如在提高巷道掘进截面安全性的过程中，施工设计人员要选择最优的技术和施工方式，保证施工人员及整个施工的安全。同时，在完成初步的施工方案设计之后，设计人员要与相关的施工人员一起对设计方案进行讨论，对其中存在的问题加以改进和完善，确保设计方案在满足具体的顶板支护需求以及施工要求的前提下，能够尽可能地提高施工质量和施工效率。在施工过程中，对所用到的材料的体积、数量以及应用方式等的确定，都是设计人员和施工人员应该提前做好的工作。完成方案设计之后，施工人员在进行施工的过程中要严格按照施工方案以及相关的标准和要求来进行煤矿井下巷道的掘进工作。

2.3 加强新工艺和新技术的应用

随着科技的发展和经济的进步，煤矿工程的施工正在逐步实现自动化和机械化，将新技术和新工艺应用在施工过程中，不仅能够提高整个工程的施工质量和效率，还能够为施工人员的生命财产安全提供一定的保障。因此，施工人员在进行煤矿井下巷道掘进顶板支护工作的过程中，应该加强对新工艺和新技术的应用。比如：如果井下巷道需要掘进的位置存在体积较大的断面层，那么在掘进工作中应用最新的连续掘进技术，就可以在很大程度上降低顶板支护铺设和巷道掘进工作的难度。

3 结语

目前，中国对煤矿井下巷道掘进顶板进行支护的方式有应用具备可缩性功能的支架进行顶板支护，使用煤矿工程专用的具备支护功能的型钢和应用传统的预留煤柱技术等。影响煤矿井下巷道掘进顶板支护稳定性的因素分别为施工工艺质量、煤矿井下巷道的环境状况。对煤矿井下巷道掘进顶板支护技术进行强化的有效策略分别为在施工之前充分做好准备工作，优化井下巷道支架的结构、性能和强度，加强新工艺和新技术在煤矿工程施工过程中的应用等。