煤礦掘進(jìn)支護(hù)的應(yīng)用分析

張秋林

（山西蘭花沁陽(yáng)煤礦有限公司，山西 晉城 048000）

1 煤礦掘進(jìn)支護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)及機(jī)械化程度的迅猛發(fā)展，煤礦掘進(jìn)支護(hù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用越來(lái)越受到施工人員的重視，煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)用于支撐礦井中的巷道，對(duì)于礦井自身及施工人員都有重要意義。

1）煤礦巷道的發(fā)展方向。隨著我國(guó)對(duì)煤礦開(kāi)采強(qiáng)度和開(kāi)采范圍的需求，地表以下煤礦巷道的設(shè)置方面出現(xiàn)了下述的發(fā)展方向：①在巷道的層位方面，出現(xiàn)了永久性的巷道由巖巷到煤巷的過(guò)度，從而提高了煤礦在開(kāi)采過(guò)程中的掘進(jìn)速度，縮短了建筑礦井的使用周期。②從巷道挖掘的斷面形狀及大小等方面，出現(xiàn)了由原先的拱形斷面到矩形斷面的發(fā)展過(guò)度，有助于礦井掘進(jìn)速度以及斷面使用率的提高。③從回采巷道的數(shù)量來(lái)看，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從單巷布置到多巷的轉(zhuǎn)變，從而滿足了高瓦斯型礦井以及大型礦井運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)通風(fēng)的嚴(yán)格需求。

2）煤礦巷道的發(fā)展過(guò)程。煤礦巷道支護(hù)在發(fā)展過(guò)程中經(jīng)歷了四個(gè)階段：木型支護(hù)、砌碹型支護(hù)、型鋼支護(hù)、錨桿支護(hù)。我國(guó)的錨桿支護(hù)最早使用于20世紀(jì)中期，已近70年的歷史了，早期的錨桿類型主要有：機(jī)械類錨固錨桿、端部錨固樹(shù)脂類錨桿、管縫式錨桿、鋼絲繩砂漿錨桿等；由于這類錨桿支護(hù)的強(qiáng)度及剛度性能較低，屬于被動(dòng)型支護(hù)，此類巷道支護(hù)只適用于一些較為簡(jiǎn)單的地質(zhì)環(huán)境中。近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的提高，為了解決礦井深部及復(fù)雜巷道支護(hù)等問(wèn)題，技術(shù)人員研究出了高預(yù)應(yīng)力的錨桿支護(hù)技術(shù)，對(duì)錨桿強(qiáng)度和支護(hù)剛度都需特別關(guān)注，要從真正意義上滿足其錨桿支護(hù)的主動(dòng)性、及時(shí)性。

2 煤礦掘進(jìn)支護(hù)的應(yīng)用策略

為確保煤礦掘進(jìn)支護(hù)能夠安全、有效地應(yīng)用于礦井開(kāi)采中，不僅需要技術(shù)人員進(jìn)行事前的科學(xué)設(shè)計(jì)，而且還要施工人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工操作。一般來(lái)說(shuō)，煤礦掘進(jìn)支護(hù)的主要應(yīng)用有：吊環(huán)式前探梁的應(yīng)用、吊鏈?zhǔn)角疤搅旱膽?yīng)用、混凝土材質(zhì)的永久性支護(hù)的應(yīng)用。

1）吊環(huán)式前探梁的應(yīng)用。主要是指利用三根吊掛式的前探支架做為礦井臨時(shí)支護(hù)的煤礦掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)，其前探梁的材料主要采用11號(hào)的礦用工字鋼材或者π型鋼材，前探梁用吊環(huán)固定住，長(zhǎng)度要大于3.0m。三根吊掛式的前探支架中，有一根要沿著礦井巷道的中線設(shè)置，兩側(cè)的前探梁要在距離中線前探梁1.0 m處布置，每一根前探梁都要設(shè)置2個(gè)以上的固定點(diǎn)。前探梁距離迎頭端面距的距離要小于0.3 m，在前探梁的上方要用專業(yè)的方木、構(gòu)木、木楔等，超前支護(hù)與兩幫端面距之間小于0.3m，確保吊環(huán)的強(qiáng)度與前探梁的強(qiáng)度相互匹配。為了保證吊環(huán)在使用過(guò)程中的牢固性，固定吊環(huán)的錨桿要有40～100 mm之間的絲扣，并且所使用的吊環(huán)需要全部安裝上錨桿。施工人員在吊環(huán)式前探梁搭建的臨時(shí)支護(hù)的掩護(hù)中可以進(jìn)行其他操作。

2）吊鏈?zhǔn)角疤搅旱膽?yīng)用。主要是指利用三根吊掛的前探梁做為礦井臨時(shí)支護(hù)，其前探梁在制作過(guò)程中采用的材料為π型鋼材，用吊環(huán)進(jìn)行固定，并且長(zhǎng)度在3.5 m以上。類似于吊環(huán)式前探梁，吊鏈?zhǔn)角疤搅阂惨幸桓疤街Ъ苎刂V井巷道的中線布置，而兩側(cè)的前探粱與沿著中線布置的那根之間的距離可以設(shè)置在1.0～1.2m之間。對(duì)吊鏈?zhǔn)角疤搅哼M(jìn)行架設(shè)之前，要先對(duì)煤礦進(jìn)行必要的敲幫問(wèn)頂，清理出可能存在的浮矸活石，然后前移所搭建的前探梁，為了確保施工人員的安全，礦井中的一切工作都要在永久支護(hù)或者臨時(shí)支護(hù)下實(shí)施，嚴(yán)禁進(jìn)行礦井的空頂作業(yè)。

3）混凝土材質(zhì)的永久性支護(hù)的應(yīng)用。主要是指在礦井的巷道服務(wù)年限范圍內(nèi)，技術(shù)施工人員為了確保巷道圍巖區(qū)的穩(wěn)定進(jìn)行的支護(hù)保護(hù)，通常該支護(hù)類型有混凝土支護(hù)、錨網(wǎng)噴支護(hù)、料石碹支護(hù)等。噴射混凝土材質(zhì)的施工時(shí)，首先需要確保施工過(guò)程的安全及高效性，然后科學(xué)地選取適當(dāng)?shù)氖┕ぞ嚯x進(jìn)行噴射。在對(duì)煤礦實(shí)施掘進(jìn)以后，要先安裝臨時(shí)的錨桿，然后噴一層薄薄的混凝土，最后進(jìn)行復(fù)噴使其達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的厚度。

3 結(jié)束語(yǔ)

煤礦掘進(jìn)支護(hù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用，對(duì)于施工人員的人生安全具有重要作用。由于我國(guó)煤礦的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，煤礦開(kāi)采技術(shù)不很成熟，因此對(duì)于煤礦掘進(jìn)支護(hù)的應(yīng)用進(jìn)行研究分析，有利于提高我國(guó)煤礦開(kāi)采質(zhì)量，有利于減少甚至避免煤礦開(kāi)采事故。

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