煤矿巷道支护参数优化与快速掘进技术研究

煤矿巷道支护参数优化与快速掘进技术研究

任依朴 李建周

平煤八矿掘进一队， 河南 平顶山 467000

摘要：根据煤矿施工管理相关要求，在进行施工管理的基础上，作为管理人员要充分结合当前的地质环境相关结构，充分分析现阶段该煤矿巷道支护的实际参数变化情况，对巷道的实际受力现状进行全面的分析，观察何种快速掘进技术才能满足实际的巷道建设观念里工作。同时也要针对当前的围岩地质的实际环境条件，对所有的巷道支护参数进行明确的技术优化。同时也要对快速掘进方式进行观察，判断何种施工方式能够实现快速掘进工作的有序推进。最后针对当前巷道实际的围岩变化状态，对工作的环境进行定期的管控监测分析，通过明确的技术研究分析观察可知，在现有的条件下，我们可以综合使用有效的支护工艺进行巷道的全面管理，从而确保煤矿施工的安全性。

关键词：巷道支护；参数优化；快速掘进

随着技术管理的全面深化，我们可以得知，国外对于巷道支护已经有了较长时间的研究分析，着重强调支护与围岩共存的支护理论。但是在不同的地质条件下巷道支护往往会因为软弱岩层的限制导致支护的效果难以保证。为了全面增强巷道支护质量，提升开采施工效率，就要求在现有的条件下，逐渐加强煤矿巷道的支护参数的全面优化管理，分析在此基础上巷道支护工作实施存在的多种问题，通过支护的优化设计，分析不同的参数条件下，巷道支护的实际效果，并且通过选择明确的快速掘进方式，才能更好地促进煤矿的施工质量，促使煤矿施工水平的稳步提升，降低煤矿安全施工风险的产生。

一、支护设计

1、巷道应力分析

在不同的巷道掘进工作实施的过程中，巷道围岩应力对于整个掘进范围有着较为直接的影响。想到围岩应力主要受到巷道掘进范围、掘进现状的影响，为此作为管理人员应当首先对整个巷道应力进行系统的分析管理，才能加快对于掘进工作的实施。

2、支护形势

支护的安装主要有两种形式，一种是临时支护的方式，另一种是永久支护。巷道掘进支护设计主要是采用锚网索联合支护，这种设计主要是根据综掘机切割煤体达到巷道断面轮廓，确保满足设计的基础要求之后，通过对工作面敲帮问顶后，使用单体柱或前探梁对顶板进行临时支护控制。永久支护则是采用一种稳定的固定方式，即使用锚网、锚索以及锚网联合支护的方式，在巷道的内部构建起一套完整的联合支护系统，确保后期巷道长期使用。

3、支护设计选型

支护设计的选材主要是针对当前所处的地质环境结构，进行不同支护设备和材料的选择。主要以锚杆、锚索、钢筋梁、钢带、锚固剂、锚杆托盘以及金属网为主。主要的支护参数主要是对整个断面、锚杆实际的间排距为主要的切入点进行数据的分析和针对性地选择。

二、快速掘进技术

快速掘进技术的应用主要是对整个掘进作业实施较为全面的综合掘进管理。其主要是通过多个掘进操作流程的开展。一是支护的架设，以收集现场数据并及时分析，观察整个巷道的实际环境，然后再进行临时支护的架设，最后根据实际的巷道掘进工作要求进行永久支护的架设和其他支护的构建。二是实施工序优化。施工作业过程中，利用综掘机完成割煤工作之后，作业人员就要按照既定的施工作业相关要求，在安全的环境中从外向里进行临时支护的架设，然后安排专业的人员从外向里对工作面进行永久支护。工作面两帮上部、底部锚杆以及锚索应当滞后工作面12米才能进行平行作业，保证工作面快速掘进。如果在实际的操作中出现顶板的破碎现象，就要将锚杆、锚索按照设计要求紧跟工作面施工，不能出现空顶作业的现象。三是规范锚杆、锚索施工作业安装工艺，首先要实施敲问顶、支设临时支护、多台钻机实施打锚杆、锚索钻孔操作，加快清理钻孔内部、安装锚固剂，然后通过钻机带动锚杆或锚索对锚固剂进行搅拌后等待，最终完成螺母、托盘的安装工作，确保整个巷道的支护质量。四是支护工艺的确定，支护工艺的实施主要是通过锚网索和钢筋梯或钢带之间的联合支护实现的。

在此过程中快速掘进技术的主要施工方式是通过综掘机的切割落煤，然后通过胶带运输机运出煤、岩的运输系统，施工锚网索对工作面支护为基础进行的，施工的主要方式是通过交班安监，实施事故隐患排查处理工作，做好前期的施工准备，按照实际的施工作业工序进行切割落煤、运煤出砟，及时支护巷道帮顶围岩，验收工程质量自检后完成本循环作业。

三、支护的效果及效益分析

通过全面的观察梳理我们可以得知，在一定的巷道施工作业范围之内，掘进工作的正确实施，顶板变形量会逐渐地减少，巷道的支护效果也会相对较好。通过一定的数据分析可以得知，巷道的形变主要是因为顶板离层变形产生的，最后顶底板相对位移形变会相对较小，因此就应该将巷道顶板控制作为巷道支护工作实施中所应当注重的主要工作内容。

在进行巷道支护参数分析以及掘进技术研究中可以总结出，通过全面的支护设计优化能够有效的转变原有的施工设计方式，在降低施工作业成本的基础上，全面提升施工的质量。在一段时间的工作后，也可以根据实际的工作需求调整合理的支护方式。一方面能够有效地实现资源的合理利用，另一方面也能有效地降低和减少支护过度的情况。同时通过这种方式的使用也能有效地提升当前巷道掘进工作的实际工作效率，大幅度的增进整个巷道掘进的实际工作成效和工作质量，对缓解煤矿巷道作业压力有着积极的推进作用。

总结：结合煤矿施工建设管理的实际地质环境条件，和周边的采掘管理条件，在实际的作业中就要针对性地实施掘进工艺的优化选择，同时对实际的支护参数优化进行进一步的拓展和分析，采用不同的支护方式，这样不仅可以全面地提升巷道的安全性，同时也能根据顶板和周边的变形量状态进行适当的调整，同时选择不同的锚杆长度进行支护作业，有效地降低了锚杆支护过程中产生的工作时间消耗，有效提升当前的施工质量，增进整个巷道的工作效率，有效地缓解当前煤矿开采过程中产生的采掘接替紧张的问题，减少隐患事故的发生，确保安全生产。

参考文献

[1]大采高综放工作面覆岩运动规律及支护技术[J]. 郝建新,胡旭东,陈雷.  煤炭科技. 2019(06)

[2]大断面硬岩巷道快速掘进六位一体关键技术的研究与应用[J]. 马旭克,李旭亚.  能源与环保. 2019(01)