煤矿井下巷道掘进中的安全问题

（冀中能源股份有限公司邢台矿掘进一队，河北 邢台 054000）

一、引言

中国大部分煤矿煤层埋藏深度比较大，需要采用井工方式进行开采。在煤矿井工开采时，需要开掘大量的巷道来服务于煤矿生产。由于中国煤矿地质条件复杂，在巷道掘进过程中很容易发生掘进安全事故。因此，需要重视煤矿巷道掘进中的安全问题并予以解决。巷道掘进中的安全问题与破、装、运、支等施工工序中的安全问题密切相关，而在钻爆法施工、巷道支护及顶板管理等方面问题更为严峻。每一道工序出现问题，都可能会引发巷道掘进安全事故。本文对巷道掘进施工工艺流程中存在的问题进行了分析，并在此基础上提出了一些改进措施，以期减少掘进过程中安全事故的发生。

二、巷道掘进中安全问题分析

（一）监管力度较差

大部分煤矿企业为保障井下巷道掘进作业的安全开展，会出台相应的监管制度和规定，但是在具体落实期间，其监管制度和政策仍滞留于表面形式，体现出执行力不足、针对性不强、实际效用无法发挥等现象。此外，部分煤矿企业所颁发的一系列监管手段，其中大部分仅是在以往管理模式中进行管理手段的优化，所以其监管力度无法满足井下作业的实际开展，导致安全事故的发生频率未得到有效缩减。2017 年、2018 年和2019 年全国煤矿事故发生次数分别为219起、224起和170起，事故发生频率没有明显降低；死亡人数分别为375人、333 人和316 人，死亡人数继续下降，但降幅较2017 年之前明显放缓，安全机制有待进一步完善。

（二）煤矿巷道支护技术中的安全问题

地下煤矿在我国煤矿中属于比较常见的一种，因此，要想将煤块从地下运出，就需要用到人工开挖巷道的方法。然而，因应力作用给支护作业带来风险是煤矿井下巷道支护技术中常见的问题，对于地质条件相对较差的地区来说，巷道的掘进速度也会相应降低，甚至还会被迫改变施工工艺。在开展煤矿巷道掘进作业的过程中，常需要用到锚喷和爆破相结合的技术，爆破则需要准确确定炮眼的位置，这些工作都需要用人工的方法来予以落实，在精确度到达不了100%的前提下，这些细微的因素都会对锚喷支护质量产生影响，对于锚喷支护而言，光面爆破是该项作业的基础以及前提，但是这种控制技术对爆破参数以及现场操作要求极高，适应了机械化操作的矿工很难满足人工爆破需求。

（三）顶板管理中的安全问题

对于生产巷道的顶板，需要采用一些永久性支护措施，主要为实施锚杆支护、联合支护等。在支护时需考虑巷道围岩的应力情况及围岩的完整性。即使是支护后的巷道顶板，也存在很多安全问题。现在很多巷道在支护时采用的是锚杆支护，但锚杆支护很多参数的设定都采用的是工程类比法，很难保证支护巷道的可靠性，加之主动支护自身存在的“隐蔽性”，如果没有可靠的动态监测手段，很难确定锚杆是否处于有效的工作状态。此外，巷道还可能受到动压的影响，受到动压影响后会加剧巷道的变形，长时间作用下会导致巷道突然破坏，这种情况增加了巷道支护的难度。

三、改善巷道掘进的安全措施

（一）合理选择掘进工艺

掘进工艺对于巷道的快速安全掘进有重要的影响。在设计巷道时，设计人员应该结合矿井实际地质情况，合理确定包含支护参数和辅助运输在内的掘进方案。掘进模式多样化在某种程度上也有助于矿井生产效益的提升，针对同一矿井、不同地质情况的掘进工作面，可灵活选择最适宜的掘进工艺，以确保各个掘进头面的进尺效率，提升整个矿井的生产效益。例如在掘进断层多岩石硬度大，岩巷段较多的巷道时宜采用截割能力更强的悬臂式掘进机，而在地质条件简单的厚煤层掘进巷道时采用连采机则更能快速高效地掘进。

（二）完善顶板管理

在巷道掘进过程中，顶板管理的关键措施是对顶板进行加强支护和及时支护，控制顶板的变形。在加强支护时，应该选择一些主动支护方式，通常采用液压支柱或加密锚索。主动支护能有效地控制巷道顶板的变形，但是可能会破坏顶板，这就需要确定合适的主动支护力。顶板的完整性和稳定性是影响巷道掘进施工的首要因素，这就要求掘进时严格控制巷道的空顶距，及时支护。为了保证巷道顶板的完整性，需要使用一些先进的施工设备来减弱对顶板的冲击。总的来说，要想从根本上使巷道趋于稳定，就要在最短的时间内对巷道进行永久支护。只有准确无误地实施顶板支护，才能保障安全事故不再发生，保证巷道施工的顺利进行。

（三）煤矿巷道支护技术的完善措施

不管是煤岩的破碎还是巷道的支护，都需要注重岩石的性能，立足于岩石周围的性质来达到降低施工过程中遇到问题的几率。在落实掘进工作的过程中，巷道的参数随时发生这改变，应该及时搜集相关资料并加强岩性探测，并且控制参数在合理的范围内，从而有效确保巷道的安全。支护设计工作同样也很关键，运用一定的设计思路，选择合理的设计方法，是强化支护作业承载力的关键。在煤矿开采的过程中，巷道的布置经常会随地质条件变化发生改变，因此，在落实掘进工作的时候要格外注意，通常情况下，需要选择具有较好柔韧性的结构，从而有效控制掘进变形现象。一般而言，主要将木支架用在断面不大、地压小并且服务年限不长的掘进工作中的临时支护或者采区，在地压不稳定、地压大并且围岩变形比较大的巷道中，需要用到U 形刚可塑性金属拱形支架，或者延伸率更高的锚杆、锚索联合支护。

四、结束语

综上所述，作为煤矿井下作业中的重要组成，巷道掘进作业能否安全开展关乎到企业井下作业的安全性，甚至影响到煤矿企业煤炭生产效率。鉴于此，煤矿企业应强化对巷道掘进作业的安全管理，基于对当前巷道掘进作业存在问题，提出科学安全管理优化措施来降低掘进施工安全事故的出现几率，为后续煤炭资源生产作业的安全开展提供保障。