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【摘 要】 近些年来，我国的社会经济的发展较快，与此同时我国的煤矿开采工程也得到一定的进步，而要保证煤矿掘进的质量，则需要对支护技术工艺进行改进。基于此，本文论述了煤矿掘进支护之中存在的问题以及相关解决措施。
【关键词】 煤矿掘进；支护；问题；措施
引言：
近些年来，对于煤炭能源的需求逐渐变大，煤矿开挖深度越来越深，开挖环境也日趋困难，工人施工作业环境恶劣，因此，提高和搞好煤矿的掘进支护、安防工作成为国家相关部门及社会最重要课题之一。为了进一步提高国内煤矿掘进支护的水平，实现国家煤矿开采工作的可持续发展，就必须积极探索及研究煤矿掘进支护的先进技术，以科学手段提高安全防护工作。
1、煤矿掘进技术的发展现状及问题形成因素
1.1、坚持以人为本的煤矿发展
随着国内经济的快速发展，现代科学技术的不断提高，国家对煤炭开采行业给予高度重视。目前，国内煤矿大部分都是地下开采，只有少数是露天开采。因为地质环境复杂，开采工作难度的逐渐增大，导致矿难的发生。如何在既能保证工人施工安全的前提下，又能提高开采效率、扩大开采规模、提升煤矿效益成为国家相关单位及社会最重要的课题之一。当今社会的煤矿挖掘主要需要在地下进行，此类模式的挖掘需要施工作业人员下井作业，同时更需要在地下开设出大量的通道，才能方便采煤和运输作业的畅行。为了保障施工作业人员的人身安全，因此，提高支护设备的固定性、安全性就显得尤为重要。
1.2、完善制度、提高设备质量、加强技术管理
在煤矿采煤过程中，由于工作面的不断向前推进，顶台的暴露面积也随之扩大，致使顶台会时有出现弯曲、下沉、断裂的可能，从而对下井作业的工作人员的人身安全形成致命的安全隐患。因此，国家相关部门及要求各作业单位，应严格按照规章制度施工作业，以免发生伤亡事故，坚决杜绝违章施工，对不顾作业人员安危的企业进行严惩。例如：“1994年2月11日，朔里煤矿在开采煤矿的过程中，打眼放炮后，第三棚的梁子掉了一个，随后施工人员发现顶板有断裂的情况的发生，用手中的作业工具进行稍微的试探后，觉得仍可以继续施工作业，结果断裂的顶板无法发挥其承载的最大限度，导致1人被当场砸死”。因此完善施工制度是煤矿业持续发展的必经之路，在施工作业的过程中，经常出现设备质量问题，设备材料的作假或承载要求不达标都会给施工人员的人身安全带来重大安全隐患。因此，安全生产监督管理部门应该予以高度重视，加强对设备的管理要求，提高设备的材质，采取有效手段对煤矿施工单位进行制度、技术、设备基础考核，降低施工作业中的挖掘难度，增强施工人员人身安全保障，把具体的施工方案和地下挖掘环境相结合，及时地做好支护的工作。
2、煤矿掘进支护之中存在的问题
近几年，我国煤炭开采行业的范围不断扩大，煤炭开采强度也随之增加，煤矿掘进支护在煤炭开采中发挥着重要的作用。矿井内巷道的布置朝着多个方向快速发展，笔者结合多年工作经验，针对巷道支护中存在的问题，做了以下总结。
2.1、煤炭巷道的改进
伴隨着经济的发展，社会对煤矿工人的挖掘速度有了进一步要求。另外，对矿坑挖井周期也有了新的要求，巷道的性质由岩巷向煤巷转型。为了保障施工人员的人身安全，煤矿巷道的断面由传统的拱形向安全性能较高的矩形转型，提升工人挖掘效率的同时，还增强了断面的利用价值。煤炭巷道的改进还体现在由小型断面向大型断面的转型上，转型的主要目的是充分发挥较大机械的作业效率，满足地质复杂煤层开采的要求。对回采巷道的数量以及巷道的埋深也有了更高的要求，首先，巷道由传统的单巷道向多巷道转型，既能满足矿井内通风的需求，又能保障施工人员的生命安全。其次，巷道的埋深要坚持“由浅入深”“由简单到复杂”的原则，最终满足开拓巷道的改进。
2.2、煤矿支护的更替
目前，我国矿井内的掘进支护设备均具有低强度和低刚度等特点，主要有快硬水泥锚杆、管缝型的锚杆、钢丝绳砂浆锚杆以及采用端部锚固的树脂型锚杆等，这类支护设备是在传统落后开采技术上的提升。面临二十一世纪“人性化”开采的要求，这类支护技术仍然存在很多不足，为了满足现代复杂煤炭开采环境的要求，需要企业结合现代社会发展的需要，更新煤矿支护设备。
2.3、由于矿井下面空间比较小，在回采煤巷掘进时，应该由单巷转变为多巷，这样才能便于矿井较好的通风、运输等，进一步稀释瓦斯的浓度，提高采煤工作的安全。我国最早使用锚杆是在20世纪50年代，已经有将近70年的历史。我国煤矿巷道支护一共经历了四个阶段：木性支护、砌碹型支护、型钢支护和锚杆支护。早期的锚杆主要有管缝式锚杆、钢丝绳砂浆锚杆和机械类锚固锚杆等。由于煤巷地质比较复杂，这些锚杆支护强度和刚度等力学性能比较低，只能接受被动的支护，只有满足比较简单的煤矿开采要求，不能使用复杂多变的煤矿采矿工作环境和条件。随着我国科学技术和煤巷支护的机械化程度不断发展和进步，为了解决矿井较深部位的煤巷掘进支护问题，就必须不断的研究开发高强度和高预应力的掘进支护技术，真正实现掘进支护的主动性和及时性，充分的发挥了掘进支护的效果，提高了煤矿生产的安全性。
3、煤矿掘进支护之中的相关应对措施
3.1、吊环式前探梁应用
采用两根吊挂前探支架做为临时支护。前探梁采用11#矿用工字钢或π型钢制作，长度大于3.0m，用吊环固定。中间一根沿巷道中线布置，两侧前探梁距中间一根1.0m，每根前探梁不少于2个固定点。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。前探梁上方使用专用方木、构木、木契等，超前支护距两帮端面距不超过0.3m。吊环的强度要与前探梁的强度相匹配。上吊环的锚杆必须留有40～100mm的丝扣，以保证吊环的牢固。吊环必须全部上入锚杆，要求上紧上牢上满丝；在前探梁临时支护掩护下，再进行其他工作。架设前要先进行敲帮问顶，清理浮矸活石，然后前移前探梁。 3.2、吊链时前探梁应用
采用两根吊挂前探梁做为临时支护。前探梁采用π型钢制作，长度大于3.5m，用吊环固定。中间一根沿巷道中线布置，两侧前探梁距中间一根1.0-1.2m，每根前探梁不少于2个固定点。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。超前支护距两帮不超过0.3m。架设前要先进行敲帮问顶，清理浮矸活石，然后前移前探梁。一切工作必须在完好的永久支护或临时支护下进行，严禁空顶作业。迎头10m范围内的棚必须使用联棚器进行连锁加固，每架棚使用两个联棚器，联棚器使在距离底板1m处，施工中，遇特殊情况使不上联棚器时，必须用铁镢子进行防倒加固。
3.3、加强工作面运输巷和回风巷的顶板控制
为确保进、回风巷巷道范围内支架完整、无脱口，支护强度达标，采取以下措施对运输巷和回风巷顶板进行管控。①结合工作面回采过程中运输巷、回风巷的压力显现情况，自切顶线开始向外25m范围内采用双排或多排叉子棚（或点柱）加强支护，25-100m范围内采用单排或双排叉子棚（或点柱）维护。确保巷道高度不得低于1.8m；使用工钢或π型钢梁配合DZ25-250/100型单体液压支柱，叉子棚梁与顶梁之间要接实褙牢，支柱打在两梁的十字交叉处，柱根下要穿好直径不小于300mm的铁鞋，确保支柱初撑力≥90kN。②运输巷、回风巷超前100m范围以外巷道，工钢支架变形，巷道压力大的地点，应采用点柱或打设叉子棚的方法加强支护，点柱使用DZ25-250/100型单体液压支柱支设于工钢梁下距梁头300-500mm处。叉子棚使用DZ25-250/100型单体液压支柱配合π型钢梁或2.8m工钢梁沿走向支护，支设于工钢梁下距梁头300-500mm处，支柱分别打在叉子棚梁与工钢梁的十字交叉处，并且单体柱的柱头上要褙上木片。支柱初撑力≥90kN，支柱全部挂线编号管理，保证支柱的直度。每根支柱保证有防倒链，挂在柱头的斜上方顶网上。依靠技术管理为依托，根据工作面现场的变化，及时采取有针对性技术措施，为现场生产打下科学理论指导基础，同时施工单位制度方面要机动灵活的完善施工单位管理制度，确保在变化中搞管理，在变化中完善管理，采取有效地宏觀管控措施，确保工作面正常回采。
3.4、混凝土永久支护应用
在巷道的服务年限内，煤矿永久支护是为维护巷道围岩的稳定所进行的支护。一般包括锚网喷支护、料石碹支护、混凝土支护等。布置喷射混凝土施工设备时，应选取科学的施工距离，且必须把施工安全、高效操作作为前提条件。锚杆喷射混凝土支护施工应按照锚杆的型号进行科学的组织。在掘进后，首先要安装临时性锚杆，其次是喷薄层混凝土，再开始进行复喷，达到设计规定的合理的喷层厚度，在顶板情况良好的情况下，先喷一薄层混凝土，然后安装锚杆，再开始复喷，最终要达到设计规定的合理的喷层厚度。在锚网喷射混凝土施工中，对于破碎软岩断层带，需要先增加金属网一层或两层，以增大强度，起到钢筋混凝土该起的作用，钢筋网铺设在使用前应清除污锈。在使用钢筋网喷射混凝土时，需要先埋设好喷厚的标钉，其目的是控制喷层厚度。在喷射时，适当缩小喷头与受喷面间的距离，合理调节喷射角度，以保证钢筋和围岩表面混凝土的结实、紧密，确保施工平整、安全。
4、结语
综上所述，我国当前的煤矿产业正在稳定且有序的发展，但相关的技术手段已远远无法满足实际需求。因此，在实际的工作过程中，相关人员应当积极钻研新技术，发掘出有效的新方法，改进并完善现在所使用技术中的问题，提高煤矿开采水平，推动煤矿企业的可持续发展。
参考文献：
[1]苏东怀.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J].科技风，2014，01：70.
[2]周博.煤矿掘进支护问题及应对方法分析[J].企业技术开发，2014，11：176+178.
[3]岳江伟.煤矿掘进支护中的常见问题及对策研究[J].科技与企业，2014，10：242.
[4]牛伟杰.浅谈煤矿掘进支护当中的问题及应对策略[J].科技与企业，2012，22：241.
【关键词】 煤矿掘进；支护；问题；措施
引言：
近些年来，对于煤炭能源的需求逐渐变大，煤矿开挖深度越来越深，开挖环境也日趋困难，工人施工作业环境恶劣，因此，提高和搞好煤矿的掘进支护、安防工作成为国家相关部门及社会最重要课题之一。为了进一步提高国内煤矿掘进支护的水平，实现国家煤矿开采工作的可持续发展，就必须积极探索及研究煤矿掘进支护的先进技术，以科学手段提高安全防护工作。
1、煤矿掘进技术的发展现状及问题形成因素
1.1、坚持以人为本的煤矿发展
随着国内经济的快速发展，现代科学技术的不断提高，国家对煤炭开采行业给予高度重视。目前，国内煤矿大部分都是地下开采，只有少数是露天开采。因为地质环境复杂，开采工作难度的逐渐增大，导致矿难的发生。如何在既能保证工人施工安全的前提下，又能提高开采效率、扩大开采规模、提升煤矿效益成为国家相关单位及社会最重要的课题之一。当今社会的煤矿挖掘主要需要在地下进行，此类模式的挖掘需要施工作业人员下井作业，同时更需要在地下开设出大量的通道，才能方便采煤和运输作业的畅行。为了保障施工作业人员的人身安全，因此，提高支护设备的固定性、安全性就显得尤为重要。
1.2、完善制度、提高设备质量、加强技术管理
在煤矿采煤过程中，由于工作面的不断向前推进，顶台的暴露面积也随之扩大，致使顶台会时有出现弯曲、下沉、断裂的可能，从而对下井作业的工作人员的人身安全形成致命的安全隐患。因此，国家相关部门及要求各作业单位，应严格按照规章制度施工作业，以免发生伤亡事故，坚决杜绝违章施工，对不顾作业人员安危的企业进行严惩。例如：“1994年2月11日，朔里煤矿在开采煤矿的过程中，打眼放炮后，第三棚的梁子掉了一个，随后施工人员发现顶板有断裂的情况的发生，用手中的作业工具进行稍微的试探后，觉得仍可以继续施工作业，结果断裂的顶板无法发挥其承载的最大限度，导致1人被当场砸死”。因此完善施工制度是煤矿业持续发展的必经之路，在施工作业的过程中，经常出现设备质量问题，设备材料的作假或承载要求不达标都会给施工人员的人身安全带来重大安全隐患。因此，安全生产监督管理部门应该予以高度重视，加强对设备的管理要求，提高设备的材质，采取有效手段对煤矿施工单位进行制度、技术、设备基础考核，降低施工作业中的挖掘难度，增强施工人员人身安全保障，把具体的施工方案和地下挖掘环境相结合，及时地做好支护的工作。
2、煤矿掘进支护之中存在的问题
近几年，我国煤炭开采行业的范围不断扩大，煤炭开采强度也随之增加，煤矿掘进支护在煤炭开采中发挥着重要的作用。矿井内巷道的布置朝着多个方向快速发展，笔者结合多年工作经验，针对巷道支护中存在的问题，做了以下总结。
2.1、煤炭巷道的改进
伴隨着经济的发展，社会对煤矿工人的挖掘速度有了进一步要求。另外，对矿坑挖井周期也有了新的要求，巷道的性质由岩巷向煤巷转型。为了保障施工人员的人身安全，煤矿巷道的断面由传统的拱形向安全性能较高的矩形转型，提升工人挖掘效率的同时，还增强了断面的利用价值。煤炭巷道的改进还体现在由小型断面向大型断面的转型上，转型的主要目的是充分发挥较大机械的作业效率，满足地质复杂煤层开采的要求。对回采巷道的数量以及巷道的埋深也有了更高的要求，首先，巷道由传统的单巷道向多巷道转型，既能满足矿井内通风的需求，又能保障施工人员的生命安全。其次，巷道的埋深要坚持“由浅入深”“由简单到复杂”的原则，最终满足开拓巷道的改进。
2.2、煤矿支护的更替
目前，我国矿井内的掘进支护设备均具有低强度和低刚度等特点，主要有快硬水泥锚杆、管缝型的锚杆、钢丝绳砂浆锚杆以及采用端部锚固的树脂型锚杆等，这类支护设备是在传统落后开采技术上的提升。面临二十一世纪“人性化”开采的要求，这类支护技术仍然存在很多不足，为了满足现代复杂煤炭开采环境的要求，需要企业结合现代社会发展的需要，更新煤矿支护设备。
2.3、由于矿井下面空间比较小，在回采煤巷掘进时，应该由单巷转变为多巷，这样才能便于矿井较好的通风、运输等，进一步稀释瓦斯的浓度，提高采煤工作的安全。我国最早使用锚杆是在20世纪50年代，已经有将近70年的历史。我国煤矿巷道支护一共经历了四个阶段：木性支护、砌碹型支护、型钢支护和锚杆支护。早期的锚杆主要有管缝式锚杆、钢丝绳砂浆锚杆和机械类锚固锚杆等。由于煤巷地质比较复杂，这些锚杆支护强度和刚度等力学性能比较低，只能接受被动的支护，只有满足比较简单的煤矿开采要求，不能使用复杂多变的煤矿采矿工作环境和条件。随着我国科学技术和煤巷支护的机械化程度不断发展和进步，为了解决矿井较深部位的煤巷掘进支护问题，就必须不断的研究开发高强度和高预应力的掘进支护技术，真正实现掘进支护的主动性和及时性，充分的发挥了掘进支护的效果，提高了煤矿生产的安全性。
3、煤矿掘进支护之中的相关应对措施
3.1、吊环式前探梁应用
采用两根吊挂前探支架做为临时支护。前探梁采用11#矿用工字钢或π型钢制作，长度大于3.0m，用吊环固定。中间一根沿巷道中线布置，两侧前探梁距中间一根1.0m，每根前探梁不少于2个固定点。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。前探梁上方使用专用方木、构木、木契等，超前支护距两帮端面距不超过0.3m。吊环的强度要与前探梁的强度相匹配。上吊环的锚杆必须留有40～100mm的丝扣，以保证吊环的牢固。吊环必须全部上入锚杆，要求上紧上牢上满丝；在前探梁临时支护掩护下，再进行其他工作。架设前要先进行敲帮问顶，清理浮矸活石，然后前移前探梁。 3.2、吊链时前探梁应用
采用两根吊挂前探梁做为临时支护。前探梁采用π型钢制作，长度大于3.5m，用吊环固定。中间一根沿巷道中线布置，两侧前探梁距中间一根1.0-1.2m，每根前探梁不少于2个固定点。前探梁到迎头的端面距不得大于0.3m。超前支护距两帮不超过0.3m。架设前要先进行敲帮问顶，清理浮矸活石，然后前移前探梁。一切工作必须在完好的永久支护或临时支护下进行，严禁空顶作业。迎头10m范围内的棚必须使用联棚器进行连锁加固，每架棚使用两个联棚器，联棚器使在距离底板1m处，施工中，遇特殊情况使不上联棚器时，必须用铁镢子进行防倒加固。
3.3、加强工作面运输巷和回风巷的顶板控制
为确保进、回风巷巷道范围内支架完整、无脱口，支护强度达标，采取以下措施对运输巷和回风巷顶板进行管控。①结合工作面回采过程中运输巷、回风巷的压力显现情况，自切顶线开始向外25m范围内采用双排或多排叉子棚（或点柱）加强支护，25-100m范围内采用单排或双排叉子棚（或点柱）维护。确保巷道高度不得低于1.8m；使用工钢或π型钢梁配合DZ25-250/100型单体液压支柱，叉子棚梁与顶梁之间要接实褙牢，支柱打在两梁的十字交叉处，柱根下要穿好直径不小于300mm的铁鞋，确保支柱初撑力≥90kN。②运输巷、回风巷超前100m范围以外巷道，工钢支架变形，巷道压力大的地点，应采用点柱或打设叉子棚的方法加强支护，点柱使用DZ25-250/100型单体液压支柱支设于工钢梁下距梁头300-500mm处。叉子棚使用DZ25-250/100型单体液压支柱配合π型钢梁或2.8m工钢梁沿走向支护，支设于工钢梁下距梁头300-500mm处，支柱分别打在叉子棚梁与工钢梁的十字交叉处，并且单体柱的柱头上要褙上木片。支柱初撑力≥90kN，支柱全部挂线编号管理，保证支柱的直度。每根支柱保证有防倒链，挂在柱头的斜上方顶网上。依靠技术管理为依托，根据工作面现场的变化，及时采取有针对性技术措施，为现场生产打下科学理论指导基础，同时施工单位制度方面要机动灵活的完善施工单位管理制度，确保在变化中搞管理，在变化中完善管理，采取有效地宏觀管控措施，确保工作面正常回采。
3.4、混凝土永久支护应用
在巷道的服务年限内，煤矿永久支护是为维护巷道围岩的稳定所进行的支护。一般包括锚网喷支护、料石碹支护、混凝土支护等。布置喷射混凝土施工设备时，应选取科学的施工距离，且必须把施工安全、高效操作作为前提条件。锚杆喷射混凝土支护施工应按照锚杆的型号进行科学的组织。在掘进后，首先要安装临时性锚杆，其次是喷薄层混凝土，再开始进行复喷，达到设计规定的合理的喷层厚度，在顶板情况良好的情况下，先喷一薄层混凝土，然后安装锚杆，再开始复喷，最终要达到设计规定的合理的喷层厚度。在锚网喷射混凝土施工中，对于破碎软岩断层带，需要先增加金属网一层或两层，以增大强度，起到钢筋混凝土该起的作用，钢筋网铺设在使用前应清除污锈。在使用钢筋网喷射混凝土时，需要先埋设好喷厚的标钉，其目的是控制喷层厚度。在喷射时，适当缩小喷头与受喷面间的距离，合理调节喷射角度，以保证钢筋和围岩表面混凝土的结实、紧密，确保施工平整、安全。
4、结语
综上所述，我国当前的煤矿产业正在稳定且有序的发展，但相关的技术手段已远远无法满足实际需求。因此，在实际的工作过程中，相关人员应当积极钻研新技术，发掘出有效的新方法，改进并完善现在所使用技术中的问题，提高煤矿开采水平，推动煤矿企业的可持续发展。
参考文献：
[1]苏东怀.探讨煤矿掘进支护中存在问题及应对措施[J].科技风，2014，01：70.
[2]周博.煤矿掘进支护问题及应对方法分析[J].企业技术开发，2014，11：176+178.
[3]岳江伟.煤矿掘进支护中的常见问题及对策研究[J].科技与企业，2014，10：242.
[4]牛伟杰.浅谈煤矿掘进支护当中的问题及应对策略[J].科技与企业，2012，22：241.