煤矿井下巷道顶板支护技术分析.docxVIP

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煤矿井下巷道顶板支护技术分析

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摘要：煤矿井下巷道掘进过程中会产生较大的扰动力，井下作业环境复杂，容易产生安全事故。在这种情况下采用顶板支护技术具有很好的保护效果。下面文章就对巷道顶板支护技术的应用展开探讨。

关键词：巷道顶板；顶板支护；支护技术；煤矿支护

引言

在煤矿的实际开采过程中，掘进作业会导致应力重新分配，如果在这个过程中不能够合理地进行顶板支护，会导致井下巷道围岩产生严重变形或者位移等状况。为了能够充分保证井下巷道掘进作业的安全、顺利开展，就必须在煤矿掘进过程中对顶板支护技术的应用进行严格管理和控制。在对井下巷道进行具体的采掘作业过程中，必须充分考虑构造特征、开采设备、开采工艺、开采进度等，与此同时还要从施工组织管理、作业人员素质等多个方面进行综合考量。由此可见，井下巷道掘进作业是一项综合性非常强的工作。

1巷道掘进的不同支护形式

1.1矿用支护型钢

矿用支护型钢由于具有良好的作用效果，已经成为煤矿井下巷道掘进的主要支护形式。矿用支护型钢适用多种圆拱形巷道，在采煤作业掘进井下巷道时提供强有力的支护，极大提升作业的安全性。井下环境复杂多变，因此井下作业危险性很大。但支护型钢能够很好的解决这类影响，凭借极强的抗压能力和抗拉能力来承担各方荷载（主要为横向和纵向），基层顶的整体性得到保障，作业的安全也能随之得到保障。在煤矿井下作业实践时，必须要得到合理的抗弯截面模量，目的是消除支护型钢断面几何参数的不利方面，保障支护结构有足够的能力承担横向和纵向的荷载。此外，几何形状也应该得到重视，它会影响支护型钢的结构伸缩性，若是考虑不当就会使可伸缩性大大降低。最后，触面面积应该非常严格的把控使支护型钢保持良好的受力。

1.2可收缩性支架

它是煤矿井下施工最为常见的一种形式，他常见的缘故正是他优势比较明显，其中最有优势的就是双向可伸缩性。Ⅲ类或Ⅳ类巷道中应用这种支架的效果最好，保护了整体的可靠和稳定性，安全性和效率也随之提高。不过因为它安装过程繁琐，所以优化整体设备也是必要的。

1.3预留柱支护

与上述两种支护形式相比较，预留柱支护是比较传统的一种支护方式，而且在井下掘进作业中应用比较广泛。该支护方式主要指的是在上下段区域之间通过预留一定的宽度，能够使煤矿井下的回风平巷有效避开支撑压力的峰值，并在此基础上实施顶板支护的一种方式。该支护方式虽然实际应用比较简单，但是必须充分满足与巷道相关的具体要求，而且在实际施工过程中成本投入比较高，后期维护难度较大，因此在煤矿作业过程中逐渐被取代。

1.4锚杆支护

锚杆支护具有多个结构，这些结构作用不同，特点不同，基础结构可分为锚杆杆体、钢带、托板、锚固剂和网等。锚杆杆体能够提供抗拉以及抗剪应力，使顶板支护得到足够的承载能力。托板具有多个作用：一方面可以针对常出现的围岩离层或者开裂等问题，将围岩与锚杆尾部进行连接，使岩层中能够受到锚杆扩散的预紧力。另一方面，围岩会发生变形，在此过程中还会产生应力。托板就能够做到把这种应力传递给杆体，使得工作助力大大增加。锚固剂顾名思义就是固定，井下作业环境恶劣多变，想要支护结构发挥作用就要使用锚固剂来固定到顶板上。网不仅能提供支护力还能有效解决碎石的脱落问题，作业工人安全可以得到进一步的保障。当前阶段，锚杆支护由于极大提升支护强度使得企业的效益也得到稳步增长。

2煤矿支护性影响因素

2.1巷道的地质条件

巷道挖掘过程中，工作人员需要通盘考虑井下的各类水文条件，预想到可能发生的各种情况，对于各种突发情况做好准备，才能真正规避这一因素带来的消极影响。煤矿层区、挖掘程度、地下水所处的位置等都对采掘工作产生了不同程度的影响。顶板与底板也是巷道安全中的重要一环，在稳定性好的地段掘进速度也能够适当加快，提高井下煤炭开采效率，提高收益。但对于地质结构较差的地段，应注意安全问题，加强顶板与底板的安全建设就需要被提上日程，以免带来不必要的经济损失与人员伤亡。如果无法提前侦探，做好合理规划以及合理控制的话，不仅可能会因为突发情况降低掘进速度，还会酿成安全事故，造成严重的人员伤亡，这对于企业的发展和建设自然是不利的。

2.2施工工艺的干扰

由于煤矿井下巷道的掘进工作需要使用到钻爆法的掘进方法，而且顶板的支护需要加强锚喷支护工作，这和之前的砌喧支护技术相比较会发现前者提高了掘进的速度并保障了巷道的稳固。但是在实际的施工过程中，锚网喷支护工作的质量不高，会受到多种因素影响，比如炮眼的位置和火药装填的数量，如果工作人员不能正确计算和定位就会造成很多的安全事故。另外，因为煤矿井下的矿道是比较集中紧密的，很容易造成紧挨着的两条矿道一起进行煤矿的挖掘工作，这就会对煤矿岩体产生不利影响，给施工工作带来更大的难度和压力。