淺析軟巖礦井巷道掘進頂板支護

      煤炭是我國目前的主要能源之一，盡管目前清潔燃料的研究工作在有序開展，但現(xiàn)有條件下煤炭在我國能源中仍占據(jù)著重要的地位。由于我國的淺層煤炭資源已經(jīng)得到了有效利用，所以我國目前的煤炭行業(yè)整體采煤速度有所下降，新開發(fā)的煤礦已經(jīng)逐步走向深層開采。由于深層開采的地質(zhì)條件極為復(fù)雜，所以巷道掘進支護能否有效控制圍巖變形是能否安全掘進的重點和難點，也是安全采煤的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
　　1 軟巖礦井掘進支護概述
　　煤礦的巷道支撐主要依靠掘進支護設(shè)備，煤礦的作業(yè)安全很大程度上取決于掘進支護設(shè)備的良好與否。該技術(shù)的基本原理如下：為了加強巷道的穩(wěn)定性及其強度，首先在地下煤礦中設(shè)置支護設(shè)備來支撐巷道，這也是最關(guān)鍵的一環(huán)，可以大大降低煤礦的坍塌風險，可有力的減少安全隱患。對于煤礦的作業(yè)來說，首先要保證員工的生命財產(chǎn)安全，其次才考慮提高工作效率以及施工是否方便。
　　2 軟巖礦井巷道掘進支護所存在的常見問題
　　2.1 支護環(huán)境的更新問題
　　煤礦支護的重中之重就是巷道支護，巷道的變化和改進對煤礦的掘進支護和工作環(huán)境有著很大的影響，同時也會對煤礦的正常生產(chǎn)產(chǎn)生很大的影響。實踐證明，巷道對支護產(chǎn)生的影響主要有如下幾點：①地質(zhì)條件和發(fā)掘條件都會隨著巷道的掘進而產(chǎn)生一定程度的變化，這種變化對安全有著極大的影響，所以在支護方面一定要及時跟進;②在施工過程中，很多煤礦為了生產(chǎn)的順利進行對巖巷進行了煤巷化改造，為了使用大型的施工設(shè)備，將巷道的寬度不斷加大，從而對支護產(chǎn)生相當大的影響，掘進支護的設(shè)備以及作業(yè)環(huán)境都發(fā)生了劇烈改變，從而導(dǎo)致支護環(huán)境更新滯后以及適應(yīng)能力差等問題。
　　2.2 支護技術(shù)的更新問題
　　隨著科技的不斷發(fā)展以及煤礦行業(yè)的不斷進步，支護技術(shù)也在日益發(fā)展，主要體現(xiàn)在支護的材料、工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計以及施工設(shè)備等方面。技術(shù)的更新為掘進支護的發(fā)展也帶來了一定程度的問題。首先是上文所說，掘進支護更新落后現(xiàn)象，例如上巷道的更新要比掘進支護的更新快很多，兩者發(fā)展不相匹配，支護的適用性和能效會不同程度的下降，為煤礦的安全生產(chǎn)帶來隱患。其次是支護方面的新技術(shù)的使用經(jīng)驗還遠遠不夠，例如目前最常見的樹脂型錨桿，雖然方便作業(yè)，但其強度，剛度和穩(wěn)定性都相對一般，所以在使用上對工藝以及使用經(jīng)驗有著嚴格的要求，否則在支護時很可能出現(xiàn)強度不達標的情況。
　　2.3 支護布置的更新問題
　　支護技術(shù)及巷道環(huán)境的日益改變導(dǎo)致傳統(tǒng)的支護布局很難適用當今實際情況，所以有必要更新布置，并解決一系列后續(xù)問題。這些問題一般都是由支護布置復(fù)雜所造成的。例如巷道數(shù)目的不斷增加，導(dǎo)致掘進支護也要進行多巷道布置，從而造成支護的數(shù)量增加很多，增加了煤礦的生產(chǎn)成本，也使工藝變得更加復(fù)雜，所以在進行支護布置時要盡可能的控制成本并簡化工藝。帶以上布置和優(yōu)化，往往需要豐富的施工經(jīng)驗幫助，但新工藝投入時間相對較短，就會造成施工經(jīng)驗不夠豐富。
　　3 煤礦掘進支護可使用的優(yōu)化措施
　　3.1 針對煤礦掘進支護的體系優(yōu)化措施
　　為了避免掘進支護在實際使用過程中更新上落后，所以為了增強其整體性，對煤礦掘進支護體系進行優(yōu)化是極其必要的。也就是說煤礦掘進支護不是一個獨立的完整體系，煤礦巷道的更新與煤礦掘進支護有著密切的聯(lián)系，要將掘進支護的更新看作巷道轉(zhuǎn)型的子系統(tǒng)，工作人員要著眼于構(gòu)建支護巷道一體化的整體系統(tǒng)。在地質(zhì)條件相對較為復(fù)雜的煤礦中，要確保巷道與支護一同改變，從而確保作業(yè)的順利進行。
　　3.2 針對煤礦掘進支護的技術(shù)優(yōu)化措施
　　除了常見的吊環(huán)式和吊鏈式前探梁結(jié)構(gòu)，最近幾年還出現(xiàn)了適應(yīng)能力更強的新型支護技術(shù)，該技術(shù)將單體液壓支柱對頂梁進行交接支護，根據(jù)液壓傳動的相關(guān)原理可以對其支護參數(shù)更加方便的調(diào)整，從而適用變化莫測的工作環(huán)境。
　　3.3 針對煤礦掘進支護的特殊優(yōu)化措施
　　目前隨著煤礦開采工作的日益復(fù)雜，特殊的掘進支護也得到了越來越多的使用。這些特殊的支護在以往的開采中應(yīng)用較少，缺乏一定的使用經(jīng)驗，也缺乏相關(guān)的使用規(guī)定。鑒于以上情況，針對這些特殊類型的支護設(shè)計科學規(guī)范的相關(guān)標準和手冊對煤礦的順利開采有著重要的意義。掘進作業(yè)的安全與否決定著煤礦能否順利開采，為了掘進支護的進一步發(fā)展有必要投入精力對此研究。
　　結(jié)語
　　針對目前的巷道掘進來說，要在保證作業(yè)安全和質(zhì)量的前提下，盡可能的壓縮成本。對于當下軟巖環(huán)境下所存在的各種安全隱患以及施工問題，工作人員應(yīng)該將臨時支護和永久支護進行準確銜接，要采用先進的技術(shù)以及可靠的理論作業(yè)。例如，可使用比較成熟的錨桿支護。由于錨桿支護適應(yīng)能力強，并且注漿方法和錨固方法混合使用，可以將圍巖的受力情況大大改善，充分利用圍巖的自身承重能力，符合當今技術(shù)的發(fā)展趨勢和時代潮流。因此，可以在今后的實際使用中推廣開來。