煤礦井下巷道掘進頂板支護探究

1 煤層巷道施工的特點
　?。?）煤層巷道其掘進其是沿著煤層或是煤層附近的巖層內進行的，在掘進過程中不可避免的會受到瓦斯的威脅，所以在煤層巷道掘進過程中需要做好事故的預防工作，加強對瓦斯的檢查，及時采取相應的措施，同時還要注意探水，避免在煤層淺部老窖及采空區存在積水災害，從而確保巷道掘進過程中的安全性。
　?。?）在煤層巷道掘進過程中，通常會采用掘進機進行，而且煤層和巖層相對強度較小，所以掘進較為容易，但存在著穩定性差的問題，而且煤層巷道受到采場動壓的影響，需要做好頂板支護，根據巷道服務年限及地壓來科學進行支護方式的選擇。
　　（3）由于煤層具有褶皺起伏，同時還存在著各種斷層，這就需要在施工過程中需要嚴格按照生產、使用和安全等多項要求來對巷道進行正常定向，確保巷道位置的準確性，避免出現無效進尺的現象。
　?。?）破碎煤較為容易，而且當前裝煤工作基本也實現了機械化作業，不僅工人勞動強度有所降低，而且作業率有了較大程度的提升，對巷道掘進速度起到了十分積極的作用。
　　2 煤礦井下巷道掘進頂板支護問題及其影響因素
　　2.1 煤礦井下巷道掘進頂板支護的問題
　?。?）圍巖的穩定性較差。由于圍巖穩定性不好，這就給煤礦巷道支護帶來了較大的難度。而且在煤礦井下巷道掘進施工過程中，一旦圍巖發生較大的位移或是變形，則會導致巷道受到不同程度的破壞，即使經過多次返修后也達不到預期的效果。所以一旦巷道發生變形，即使通過支護來無法使問題得到徹底的解決。
　　（2）圍巖產生變形甚至被破壞會增加頂板支護的難度。在煤礦井下巷道掘進過程中，一旦圍巖巖體遇到水時會有較大的膨脹力產生，再加之圍巖會受到不同程度的擠壓力作用，一旦圍巖出現變形的情況時，則會給巷道支護結構帶來較大的破壞。另外在巷道施工過程中，受地質因素的影響，頂板裂縫通常會有零塊出現掉落的情況，而且片幫煤現象也會有所增加，這會導致頂板裂縫出現增多的情況，嚴重時會導致圍巖出現離層的現象，從而導致冒頂事故發生，給頂板支護帶來較大的難度。
　　2.2 影響煤礦井下巷道掘進頂板支護的因素
　?。?）煤礦的地質構造因素。在煤礦井下巷道施工過程中，對于巷道頂板支護產生影響的因素較多，所以在一些地質條件及基礎條件相對較好的地段，可以加快掘進的速度，而對于一些復雜的地段，不僅掘進的速度較緩慢，而且對于一些褶曲斷層地質構造中，一旦煤層厚度較大時，則煤巖層的穩定性則會較差，會對掘進的施工質量帶來較大的影響，而且頂板也易發生碎裂，從而導致坍落事故發生。
　?。?）施工工藝因素。當前在煤礦巷道掘進施工過程中，主要采用的是鉆爆法，并以錨噴支護作主要支護方式，這相較于傳統的支護方式及施工方法來講，在掘進速度及施工質量方面都有了較大程度的提升，但在具體施工過程中，還存在著不能合理對裝藥量進行控制及不能有效掌握炮眼的問題，這對于錨網噴支護的質量帶來了較大的影響。而且在煤礦井下巷道施工過程中，由于部分巷道較為密集，一旦有一條巷道開掘，則會對巖體的地應力平衡帶來一定程度的破壞，而當兩個巷道施工掘進工作面疊加施工時，會導致地應力增大，給頂板支護施工帶來較大的難度。
　　3 巷道掘進施工組織與實施
　　3.1 正規循環作業
　　在巷道掘進循環作業過程中，通常以主要工序和輔助工序為主，而且需要利用循環圖的形式將循環作業有效的表示出來，為組織施工提供更好的便利條件。利用圖表將各工序的工作持續時間、先后順序及相互銜接等方面的關系有效的固定下來，這樣在施工過程中就能夠各個環節有效的實現良好的銜接。而且能夠在規定的循環時間內，根據作業規程、爆破圖表及循環圖表等各項規定來有效的確保各工序及工作量的完成，確保循環作業能夠按照預期的進度完成。
　　3.2 多工序平行作業
　　在具體施工過程中，為了能夠充分合理的利用時間，需要確保每一個循環所耗用的時間都需要達到最小化，而且在一個循環內能夠同時進行施工的工序，則需要安排時間確保其能夠同時進行，從而實現多工序平行作業，使一個循環內的時間能夠得到合理的利用。
　　3.3 循環圖表的編制
　　煤礦宜采用“三八”作業制、“四八交叉”作業、“四六”作業制，有的礦井實行按工作量分班的“滾刀制”。確定循環方式和循環進度。循環方式一般條件下可采用每班一個循環或多循環，主要取決于巷道斷面大小和施工技術裝備。每班的循環次數應為整數，即一個循環不要跨（班）日完成。巷道施工中，每個循環使巷道向前推進的距離稱為循環進度，又稱循環進尺。循環進尺取決于炮眼深度和爆破效率。循環進尺確定后，每個循環各工序的工作量也就確定了。
　　3.4 掘進隊的組織
　　通常采用綜合掘進隊和專業掘進隊兩種組織形式。綜合掘進隊是將巷道施工所需要的主要工種，以及輔助工種組織在一個掘進隊內。綜合掘進隊的特點是指揮統一，各工種密切配合協作，有利于培養工人一專多能。在施工中根據不同工序的需要，靈活調配勞力，使工時得到充分利用，提高工作效率。專業掘進隊只有主要工序的工種，輔助工另設工作隊，并服務于若干個專業掘進隊。
　　4 防治頂板事故的應對措施
　　4.1 嚴格地執行有關的操作規程、安全檢查、交接班等制度
　　由于巷道掘進過程中危險性較高，為了確保施工的安全性，需要嚴格執行相關的操作規程、安全檢查和交接班制度，有效的提高施工的安全性，降低事故的發生率。而且在巷道施工過程中，還需要對圍巖的穩定性時刻進行注意，觀察其變化情況，及時對其存在的隱患進行發現，并立即進行處理，避免冒頂事故的發生。
　　4.2 合理地確定煤柱的尺寸
　　在巷道掘進支護設計過程中，需要合理對煤柱的尺寸進行確定，而且巷道支護的影響因素較多，所以需要對煤柱上面的作用載荷進行綜合考慮，同時還要對煤柱和頂板相互的作用和安全系數進行特別關注，了解煤柱的強度和內部應力分布情況，從而對煤柱的尺寸進行科學確定，確保掘進能夠順利的實施。
　　4.3 運用先進的技術手段，堅持科技的創新，提高管理水平
　　不斷地促進技術的進步及開拓創新，是做好井下巷道掘進時頂板管理重要的動力及手段，這對于井下煤層工作面的掘進工作特別重要。同時，圍巖的復雜狀況及其受力的狀態也很需要運用各種科技手段進行動態的分析。
　　5 結束語
　　在煤礦井下巷道掘進施工過程中，頂板支護施工作為其中非常重要的一項內容，需要嚴格按照具體的施工流程進行，而且需要對施工過程中的施工技術進行明確，并采取切實有產的施工措施，確保頂板施工的效果，保證巷道快速掘進，提高礦井作業的安全性。