浅谈支护技术在煤矿巷道掘进中的应用
【摘 要】近些年来，随着我国煤矿支护技术不断成熟，在提升采掘生产安全、煤炭产量与采掘效率等领域，具有极为重要的作用。现阶段，我国煤矿开采呈规模化与现代化发展，在巷道掘进过程中，支护技术面临更大挑战。本文主要分析煤矿巷道掘进过程中，支护技术的应用现状，阐述支护技术的应用问题，探讨提升掘进效率与工艺控制的重要方法。
【关键词】支护技术；煤矿；巷道掘进
随开采深度的增加，深部煤矿开采会引起不利变化，给煤矿安全生产造成严重问题，矿压过大和温度过高，均隐藏着许多地质灾害。因此，对于深部开采条件下，支护技术存在的应用问题，目前尚未有系统的研究。笔者根据自身多年的煤矿从业经验，主要分析煤矿巷道掘进过程中，支护技术的应用现状，阐述支护技术的应用问题，探讨提升掘进效率与工艺控制的重要方法。
1 煤矿巷道掘进过程中支护技术的应用现状
对于煤矿巷道掘进而言，支护主要为控制围岩运动，提升围岩稳定性，确保煤矿生产的安全作业。目前，随着我国煤矿开采技术不断发展，在掘进过程中，受到恶劣环境、地质条件的制约，支护技术正在不断完善、改进。近些年来，许多学者、技术人员不断研究支护工艺，形成了一套针对性、层次性与计划性的支护工艺方案，对矿井生产具有巨大作用，提升了掘进安全性、效率，有效减少建井时间，达到高强度采掘、大型综合设备的采掘需求。同时，随着巷道不断深入，掘进技术已由单巷布置逐渐转向多巷布置，复杂、多变的开采条件，对支护工艺具有更高要求。处于该形势下，支护技术在技术管理、支护设备管理等方面具有一定不足，主要由于煤矿企业一味追求节约成本，忽视对支护设备的更新、维护，使得陈旧设备无法适应现代巷道开采需求。通过时，对现场未进行充分考察，使得支护和生产不相符，操作人员未能充分认识到到技术重要性，与设备不相匹配。因此，煤矿企业需强化宣传教育，使管理、技术等人员认识到支护、生产空间的安全性，提升掘进效率，利用具体可行的改进措施，在煤矿巷道掘进过程中，充分发挥支护技术的保障性作用。
2 煤矿巷道掘进支护的存在问题分析
由于我国地域辽阔，具有较多的煤层开采区域，而且赋存地质状况变化较为频繁，若实施不合理支护方法，冒顶事故极易导致伤人事故。许多学者对于离层控制、顶板安全、离层监测等方面取得了较大成果，然而目前仍存在许多未解决问题：
首先，对于深井巷道支护，其支护方式处在试验时期，没有形成一个真正适用于深部巷道支护的研究理论。
其次，对于深部巷道支护，通常都是按照浅部支护基础上强化，选择二次、三次支护，通常是按照经验开展支护设计。
第三，在进行支护时，通常无具体地应力测试、围岩物理学测试作为设计标准。
3 煤矿生产过程中的掘进支护的应用措施
首先，支护方式选择与工艺控制。现阶段，在煤矿巷道掘进过程中，主要包含如下支护方式：混凝土砌碹、锚喷、锚杆、支架、液压支柱等支护方式。在具体实践中，采取何种支护形式，由围岩强度、运行状态与发展状态决定。通常而言，采取锚杆支护，可有效提升围岩强度，采取混凝土与支架等方式，可有效提升提升围岩运行状态。针对工作面侥幸、巷道较为稳定的掘进，采取刚性支护方式。对于不稳定巷道，应选择伸缩性支护方式确保，降低系统影响。制定支护方案，必须考虑巷道围岩的变形因素，确保围岩表层岩体出现破碎时，确保部分高应力的释放，以降低围岩变形量，使主承载结构承载性能得以充分发挥，确保次承载结构的稳定性。同时，需科学选择支护强度、支护方式，充分释放浅部围岩应力。实际生产过程中，通过多方式配合，采取组合型支护方式，有效改进系统性能。笔者以混凝土支护、锚杆支护为例，分析支护技术的应用措施。
首先，锚杆支护。锚杆支护属于常规支护方式，具有安全性、快速性与经济性特点。在巷道掘进过程中，锚杆支护的应用极为广泛，主要包含煤帮锚杆、顶板锚杆两种类型。按照原料差异，可划分为性能支护与规格支护。例如，复合性玻璃钢锚杆，主要采用高强度玻璃钢作为杆体材料，将内端头作为左旋麻花结构，选择M16圆钢螺旋，通过高压方式压入至玻璃钢体重。对于环节布置，需注意锚杆直径和钻孔之间的匹配度，严格控制好强度、长度。我国使用复合玻璃钢锚杆，锚杆杆体外部尺寸为≤φ25mm，钻孔直径范围为φ29mm～φ31mm。同时，锚杆和岩层呈正交，角度应大于75度。安装锚杆时，按照锚固剂型号，决定搅拌时间，木锚杆一般为20s，金属锚杆一般为30s。在安装时，要确保一锚到底，期间禁止中断。对于树脂固化的等待时间，按照锚固剂型号不同，也存在一定差异，通常情况下，树脂固化时间为14～16min。
其次，混凝土支护。布置喷射混凝土设备时，需确保高效操作与施工安全，合理安排施工距离。完成掘进之后，需安装好临时锚杆，再继续进行喷薄层混凝土，待复喷满足设计喷层厚度。对于锚网喷射施工，需增设金属网，以提升破碎软岩断层的强度。在敷设钢筋网之前，需将污锈清楚干净。在钢筋网的喷射过程中，埋设好喷厚标钉，合理控制好喷层厚度。在喷射过程中，合理控制好受喷面与喷头之间的距离，调整好喷射角度，保证围岩表面与钢筋之间的混凝土密实度，保证平整施工与安全施工。
第三，构建支护监测制度。对于支护监测，主要收集围岩发展的状态参数，动态化掌握支护实际效果、运动规律，为支护系统优化，提供科学依据、重要参数。采集、整理监测资料时，需确保及时、准确与全面。在掘进过程中，动态化跟踪巷道支护效果。利用科学反复，合理分析、预测围岩情况，及时发现安全隐
患，采用相应措施进行改进与处理，保证顺利进行巷道施工。同时，监测为工程验收，提供了可靠、真实数据资料，为今后支护设计奠定实践经验基础。
第四，技术控制。为巷内支护提供足够主动支撑力，便于控制底板下沉问题，控制锚固区、上部岩层离层。同时，有利于切断顶板，选择专业强力液压支架加强支护。对于深部沿空留巷时，不要沿用浅部巷旁支护方法，巷旁支护可选择填充式方法，尤其选择膏体充填材料，具有优越的性能，适用于深部沿空留巷。科学设计充填体的力学参数，以利于快速增加填充体的强度，提升施工速度，加强最终强度，可满足足够变形性。
第五，强化安全意识与技术培训。对于煤矿巷道掘进，因其存在一定危险性。因此，必须提升企业安全生产意识，为支护改进、完善奠定前提条件。对于管理层而言，需改变陈旧支护意识，充分认识到支护水平提升，对企业综合竞争、生产效率具有重要作用。通过资金投入，有效提升宣传与培训力度，提升信息反馈效率、现场管理水平，通过实训考核与原理培训，提升员工对操作规程、技术要求的认识，进而提升新设备与新工艺的推广速度，达到现代化煤矿生产需求。
4 结束语
总而言之，在巷道掘进、布置方式等方面，现代支护具有深刻影响，有效提升煤矿建设效率，确保煤矿安全生产。在掘进过程中，需按照围岩稳定状态，选择针对性支护方案，利用实时效果监控，严格控制好支护工艺。对于煤矿管理，企业需重视技术培训、安全意识培训，确保技术人员的操作能力匹配工艺设备，进而充分发挥新设备与新工艺的技术优势。在今后发展过程中，我们必须不断加强科学实验研究，进一步保证井下掘进的安全性、可靠性。
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