关键词：煤矿产业；巷道掘进；支护技术
0 引言
在煤矿的开采井下作业的时候，通常先是用特定的方法将岩体和煤矿破碎，来形成巷道空间来方便作业，然后还要对其进行一定的支护工作，在对巷道进行挖掘之前做好一定的计划，才能对煤矿资源进行充分的开采。在掘进的时候合理施工才能最大限度的保证施工的安全，加快掘进的速度，提高效益。随着开采的深度不断的加深，地质也越来越复杂，我们需要加大掘进巷道的支护力度，所以锚网技术被广泛的应用在开采工作中。
1 关于锚网巷道掘进技术的基本原理
锚网巷道的支护技术在开采的过程中最重要的一个作用就是能够控制锚网固定区围岩的离层和裂纹变形等。所以在支护工作的开展中，锚网支护技术能够使锚固区的岩石受到的压力没有很大的变化，能够最大程度的减小岩石的拉伸力，最大程度的保持岩石的完整性，从而避免围岩受到很大的破坏，提高了围岩的稳定性。
在支护工作中，锚网支护技术最重要的一点就是其刚度，因为锚网支护技术的好坏主要取决于其预应力的固定，而固定预应力就要取决于煤矿巷道的围岩的实际条件，最后才能在让围岩拥有高预应力的同时，有很高的围岩强度。另外，锚支护技术预应力的扩散也会在一定程度上对支护效果产生影响。一般说来锚网的预应力上下浮动范围是比较小的，所以在进行井下施工的过程中需要用到金属带、钢带等等的辅助部件，这些辅助构件可以把预应力进行分散，因此这些辅助部件在锚网巷道支护技术中起着至关重要的作用。
2 巷道掘进支护技术的现状
掘进和回采是煤矿生产的重要环节，采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿的生产能力和安全性。高效机械化掘进与支护是保证矿井实现安全高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。
目前，比较先进的掘进技术包括各种各样的掘锚机以及许多的新技术和新工艺，但是还是没能有效的解决掘进的超前支护作业的问题，对掘进的效率有很大的约束。煤矿掘进巷道中大量的是煤巷，占总掘进巷道工程量的70％左右。煤巷掘进设备主要是适应经济截割普氏系数f≤4的煤巷掘进。
纵观现有掘进技术，虽然已经有了各种掘锚机组和许多新技术、新材料、新工艺的出现，降低了由掘进向锚杆支护的切换时间，但是仍未有效地解决掘进和永久支护并行作业的问题，严重制约着综掘机效率的发挥。
锚网支护的巷道掘进工作面受到了施工空间的约束，目前的超前支护主要是四种不同形式：第一种，把活动的钩环挂在顶网上来配合圆钢管；第二种，焊接在顶部的钢筋带上两个矩形方框，在把圆钢环穿在其中随掘进前移；第三种，机载式的超前支护；第四种，一种专业的超前支护支架。前面两种根据顶板的不同来选择单独还是配合着使用，后面两种依靠液压系统，操作方便但是费用高。
在掘进机开机率不足情况下，仅靠增加掘进头、提高掘进机档次等手段，无法有效提高掘进效率。传统的掘进和支护工艺，在掘进头裸露顶板下进行永久支护作业，存在较大的安全隐患。同时，在一些煤层富含瓦斯的高瓦斯矿区，增加掘进头又意味着增大瓦斯事故发生的几率。
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3 超前支护技术的改进研究
（1）顶板部位依旧采用的是原先尺寸的圆钢管，迎面的煤墙要加装一种特制的护网，该护网和超前支护的钢管铰接。超前支护的圆钢管和顶锚杆也进行连接，采用特制成插销式的悬吊固定卡，这样可以方便移动。超前支护圆钢管和煤墙的护网用撑杆固定，这样就能更加的吃力。另外在超前支护钢管的后面装上用于固定的钩，来防止钢管因护网受力而滑动。在护网的下端加装固定小钩，护网就不需要频繁的进行摘挂，在机组出煤之前将护网挂在钢管上。
（2）超前支护钢管的前端50毫米处加装挂钩，挂钩采用合适尺寸的钢筋制作，开口朝钢管的前面，方便挂护网。在钢管离前端大概800毫米处加装四个定位销，连接护网的撑杆，定位销采用钢管制作，其互相之间间距为100毫米。最后在钢管的后端加装带链的小钩。
（3）超前支护的悬吊卡要用8毫米上的钢板制作，在其顶部焊接螺母和顶锚杆进行固定连接，两侧打三个孔，使用销封口用钢管穿插。
（4）护网部分的骨架为钢管制作的矩形方框，内部再由钢管纵横分割为6个小的矩形方框。矩形方框的下边加装焊接两个带链的小钩。在中部焊接两个活动的撑杆，撑杆前端有直钩，与超前支护杆的四个定位框进行连接。
4.支护优点
1）有足够的支护强度，能有效地管理掘进工作面控顶区的顶板，确保掘进工作面的作业安全。
2）从设计理念看，实现了对顶板的主动支护，有较好的安全效果。
3）在使用的过程中，其改进过程中涉及的各部位的加装都必须要焊接牢固，焊缝处一定要均匀饱满，才能保证其效率和安全性。上面提到的迎面煤墙护网需要专用的销连接，合为一体，紧贴巷道的迎面煤墙。悬吊卡的螺母一定要拧满，并且紧随超前支护钢管进行移动。护网的撑杆和钢管的定位处要有效连接，不能够发生脱钩的现象。
5. 结束语
煤矿巷道的掘进技术和锚网支护技术在煤矿上都被广泛的应用，这样能够在很大程度上缩短井下建设时间，不仅仅能够减小时间，还能减少投入，降低成本，提高煤的出产率。目前锚网巷道超前支护方式有很多种，均在不同程度上提高了掘进作业的安全系数。但是无形中也增加了掘进支护的操作工序，降低了有效的劳动时间。今后巷道支护要兼顾以下两个方面：提高掘进机开机率和掘进效率；保障工人在支护作业时的安全；确保超前支护的强度的前提下，尽量做到轻便、操作简单上手。
参考文献
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[4] 陈大广，掘锚一体化巷道支护参数分析与工序优化[J].煤矿安全，2017，（10）
作者简介：
张管印，1984年出生，男，工程师，2011年毕业于中国矿业大学煤矿开采技术专业。现工作于新疆龙煤能源有限责任公司黑眼泉煤矿，主要从事煤矿采掘技术及管理工作。
论文作者:张管印
论文发表刊物:《科学与技术》2019年20期
论文发表时间:2020/4/17
标签：巷道论文; 超前论文; 技术论文; 煤矿论文; 钢管论文; 作业论文; 围岩论文; 《科学与技术》2019年20期论文;