煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)探究

1 煤層巷道施工的特點(diǎn)
　?。?）煤層巷道其掘進(jìn)其是沿著煤層或是煤層附近的巖層內(nèi)進(jìn)行的，在掘進(jìn)過(guò)程中不可避免的會(huì)受到瓦斯的威脅，所以在煤層巷道掘進(jìn)過(guò)程中需要做好事故的預(yù)防工作，加強(qiáng)對(duì)瓦斯的檢查，及時(shí)采取相應(yīng)的措施，同時(shí)還要注意探水，避免在煤層淺部老窖及采空區(qū)存在積水災(zāi)害，從而確保巷道掘進(jìn)過(guò)程中的安全性。
　?。?）在煤層巷道掘進(jìn)過(guò)程中，通常會(huì)采用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行，而且煤層和巖層相對(duì)強(qiáng)度較小，所以掘進(jìn)較為容易，但存在著穩(wěn)定性差的問(wèn)題，而且煤層巷道受到采場(chǎng)動(dòng)壓的影響，需要做好頂板支護(hù)，根據(jù)巷道服務(wù)年限及地壓來(lái)科學(xué)進(jìn)行支護(hù)方式的選擇。
　?。?）由于煤層具有褶皺起伏，同時(shí)還存在著各種斷層，這就需要在施工過(guò)程中需要嚴(yán)格按照生產(chǎn)、使用和安全等多項(xiàng)要求來(lái)對(duì)巷道進(jìn)行正常定向，確保巷道位置的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)無(wú)效進(jìn)尺的現(xiàn)象。
　?。?）破碎煤較為容易，而且當(dāng)前裝煤工作基本也實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，不僅工人勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低，而且作業(yè)率有了較大程度的提升，對(duì)巷道掘進(jìn)速度起到了十分積極的作用。
　　2 煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)問(wèn)題及其影響因素
　　2.1 煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)的問(wèn)題
　　（1）圍巖的穩(wěn)定性較差。由于圍巖穩(wěn)定性不好，這就給煤礦巷道支護(hù)帶來(lái)了較大的難度。而且在煤礦井下巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中，一旦圍巖發(fā)生較大的位移或是變形，則會(huì)導(dǎo)致巷道受到不同程度的破壞，即使經(jīng)過(guò)多次返修后也達(dá)不到預(yù)期的效果。所以一旦巷道發(fā)生變形，即使通過(guò)支護(hù)來(lái)無(wú)法使問(wèn)題得到徹底的解決。
　?。?）圍巖產(chǎn)生變形甚至被破壞會(huì)增加頂板支護(hù)的難度。在煤礦井下巷道掘進(jìn)過(guò)程中，一旦圍巖巖體遇到水時(shí)會(huì)有較大的膨脹力產(chǎn)生，再加之圍巖會(huì)受到不同程度的擠壓力作用，一旦圍巖出現(xiàn)變形的情況時(shí)，則會(huì)給巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)帶來(lái)較大的破壞。另外在巷道施工過(guò)程中，受地質(zhì)因素的影響，頂板裂縫通常會(huì)有零塊出現(xiàn)掉落的情況，而且片幫煤現(xiàn)象也會(huì)有所增加，這會(huì)導(dǎo)致頂板裂縫出現(xiàn)增多的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致圍巖出現(xiàn)離層的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致冒頂事故發(fā)生，給頂板支護(hù)帶來(lái)較大的難度。
　　2.2 影響煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)的因素
　?。?）煤礦的地質(zhì)構(gòu)造因素。在煤礦井下巷道施工過(guò)程中，對(duì)于巷道頂板支護(hù)產(chǎn)生影響的因素較多，所以在一些地質(zhì)條件及基礎(chǔ)條件相對(duì)較好的地段，可以加快掘進(jìn)的速度，而對(duì)于一些復(fù)雜的地段，不僅掘進(jìn)的速度較緩慢，而且對(duì)于一些褶曲斷層地質(zhì)構(gòu)造中，一旦煤層厚度較大時(shí)，則煤巖層的穩(wěn)定性則會(huì)較差，會(huì)對(duì)掘進(jìn)的施工質(zhì)量帶來(lái)較大的影響，而且頂板也易發(fā)生碎裂，從而導(dǎo)致坍落事故發(fā)生。
　?。?）施工工藝因素。當(dāng)前在煤礦巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中，主要采用的是鉆爆法，并以錨噴支護(hù)作主要支護(hù)方式，這相較于傳統(tǒng)的支護(hù)方式及施工方法來(lái)講，在掘進(jìn)速度及施工質(zhì)量方面都有了較大程度的提升，但在具體施工過(guò)程中，還存在著不能合理對(duì)裝藥量進(jìn)行控制及不能有效掌握炮眼的問(wèn)題，這對(duì)于錨網(wǎng)噴支護(hù)的質(zhì)量帶來(lái)了較大的影響。而且在煤礦井下巷道施工過(guò)程中，由于部分巷道較為密集，一旦有一條巷道開(kāi)掘，則會(huì)對(duì)巖體的地應(yīng)力平衡帶來(lái)一定程度的破壞，而當(dāng)兩個(gè)巷道施工掘進(jìn)工作面疊加施工時(shí)，會(huì)導(dǎo)致地應(yīng)力增大，給頂板支護(hù)施工帶來(lái)較大的難度。
　　3 巷道掘進(jìn)施工組織與實(shí)施
　　3.1 正規(guī)循環(huán)作業(yè)
　　在巷道掘進(jìn)循環(huán)作業(yè)過(guò)程中，通常以主要工序和輔助工序?yàn)橹?，而且需要利用循環(huán)圖的形式將循環(huán)作業(yè)有效的表示出來(lái)，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(xù)時(shí)間、先后順序及相互銜接等方面的關(guān)系有效的固定下來(lái)，這樣在施工過(guò)程中就能夠各個(gè)環(huán)節(jié)有效的實(shí)現(xiàn)良好的銜接。而且能夠在規(guī)定的循環(huán)時(shí)間內(nèi)，根據(jù)作業(yè)規(guī)程、爆破圖表及循環(huán)圖表等各項(xiàng)規(guī)定來(lái)有效的確保各工序及工作量的完成，確保循環(huán)作業(yè)能夠按照預(yù)期的進(jìn)度完成。
　　3.2 多工序平行作業(yè)
　　在具體施工過(guò)程中，為了能夠充分合理的利用時(shí)間，需要確保每一個(gè)循環(huán)所耗用的時(shí)間都需要達(dá)到最小化，而且在一個(gè)循環(huán)內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行施工的工序，則需要安排時(shí)間確保其能夠同時(shí)進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)多工序平行作業(yè)，使一個(gè)循環(huán)內(nèi)的時(shí)間能夠得到合理的利用。
　　3.3 循環(huán)圖表的編制
　　煤礦宜采用“三八”作業(yè)制、“四八交叉”作業(yè)、“四六”作業(yè)制，有的礦井實(shí)行按工作量分班的“滾刀制”。確定循環(huán)方式和循環(huán)進(jìn)度。循環(huán)方式一般條件下可采用每班一個(gè)循環(huán)或多循環(huán)，主要取決于巷道斷面大小和施工技術(shù)裝備。每班的循環(huán)次數(shù)應(yīng)為整數(shù)，即一個(gè)循環(huán)不要跨（班）日完成。巷道施工中，每個(gè)循環(huán)使巷道向前推進(jìn)的距離稱為循環(huán)進(jìn)度，又稱循環(huán)進(jìn)尺。循環(huán)進(jìn)尺取決于炮眼深度和爆破效率。循環(huán)進(jìn)尺確定后，每個(gè)循環(huán)各工序的工作量也就確定了。
　　3.4 掘進(jìn)隊(duì)的組織
　　通常采用綜合掘進(jìn)隊(duì)和專業(yè)掘進(jìn)隊(duì)兩種組織形式。綜合掘進(jìn)隊(duì)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(gè)掘進(jìn)隊(duì)內(nèi)。綜合掘進(jìn)隊(duì)的特點(diǎn)是指揮統(tǒng)一，各工種密切配合協(xié)作，有利于培養(yǎng)工人一專多能。在施工中根據(jù)不同工序的需要，靈活調(diào)配勞力，使工時(shí)得到充分利用，提高工作效率。專業(yè)掘進(jìn)隊(duì)只有主要工序的工種，輔助工另設(shè)工作隊(duì)，并服務(wù)于若干個(gè)專業(yè)掘進(jìn)隊(duì)。
　　4 防治頂板事故的應(yīng)對(duì)措施
　　4.1 嚴(yán)格地執(zhí)行有關(guān)的操作規(guī)程、安全檢查、交接班等制度
　　由于巷道掘進(jìn)過(guò)程中危險(xiǎn)性較高，為了確保施工的安全性，需要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的操作規(guī)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(fā)生率。而且在巷道施工過(guò)程中，還需要對(duì)圍巖的穩(wěn)定性時(shí)刻進(jìn)行注意，觀察其變化情況，及時(shí)對(duì)其存在的隱患進(jìn)行發(fā)現(xiàn)，并立即進(jìn)行處理，避免冒頂事故的發(fā)生。
　　4.2 合理地確定煤柱的尺寸
　　在巷道掘進(jìn)支護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要合理對(duì)煤柱的尺寸進(jìn)行確定，而且巷道支護(hù)的影響因素較多，所以需要對(duì)煤柱上面的作用載荷進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)還要對(duì)煤柱和頂板相互的作用和安全系數(shù)進(jìn)行特別關(guān)注，了解煤柱的強(qiáng)度和內(nèi)部應(yīng)力分布情況，從而對(duì)煤柱的尺寸進(jìn)行科學(xué)確定，確保掘進(jìn)能夠順利的實(shí)施。
　　4.3 運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段，堅(jiān)持科技的創(chuàng)新，提高管理水平
　　不斷地促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步及開(kāi)拓創(chuàng)新，是做好井下巷道掘進(jìn)時(shí)頂板管理重要的動(dòng)力及手段，這對(duì)于井下煤層工作面的掘進(jìn)工作特別重要。同時(shí)，圍巖的復(fù)雜狀況及其受力的狀態(tài)也很需要運(yùn)用各種科技手段進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分析。
　　5 結(jié)束語(yǔ)
　　在煤礦井下巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中，頂板支護(hù)施工作為其中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，需要嚴(yán)格按照具體的施工流程進(jìn)行，而且需要對(duì)施工過(guò)程中的施工技術(shù)進(jìn)行明確，并采取切實(shí)有產(chǎn)的施工措施，確保頂板施工的效果，保證巷道快速掘進(jìn)，提高礦井作業(yè)的安全性。