浅谈煤矿掘进支护的应用现状及技术革新方向

摘要：本文主要探讨了煤矿掘进支护所面临的问题，并提出了相应的应对措施。针对煤矿掘进支护设备问题，强调了设备老化和更新、规格不适配、自动化程度低和维护不规范等方面的问题和解决方法。对于煤矿掘进支护方法问题，涉及了地质条件不适配、传统方法局限、开采方式不匹配和系统化支护方法不足等问题和应对措施。最后，介绍了一些新型的支护工具和多元选择支护方案的方法，以期提高煤矿掘进支护的效果和安全性。

关键词：煤矿掘进支护；设备问题；支护方法问题；应对措施

0 引言

煤矿掘进支护对于矿井安全和生产效率都至关重要。然而，在实际应用中，煤矿掘进支护存在着一系列的问题和挑战。其中，设备老化和规格不适配造成的设备性能下降、支护效果不佳等问题，以及传统支护方法应对复杂地质条件的局限性等问题，都需要我们关注和解决。为此，本文将对煤矿掘进支护的问题进行深入分析，并提出相应的应对措施。通过引入新型的支护工具和多元选择支护方案，我们可以期待在煤矿掘进支护工作中取得更好的效果和安全性。强调煤矿掘进支护的创新思维、长期稳定性、安全意识和团队协作等因素，旨在促进煤矿行业的可持续发展和安全生产。

1 浅谈煤矿掘进支护的应用现状及技术革新方向的必要性

煤矿掘进支护是煤矿开采过程中的重要环节，用以保障矿井的安全和高效开采。目前，煤矿掘进支护技术在我国已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题和挑战。

第一，目前煤矿掘进支护技术在一些方面依然存在局限性。例如，传统的支护材料存在易生火、轻烧等问题，对于防火阻燃要求较高的矿井存在安全隐患。此外，支护材料的性能指标和质量控制方面也亟待提升，以提高支护系统的可靠性和持久性。第二，煤矿掘进支护技术需要面对煤矿开采深度增加、地质条件复杂化等挑战。随着煤矿的深入开采，地应力和岩层厚度增大，支护技术需要更高的承载能力和适应性。同时，地质条件的复杂化也要求支护技术具备更好的适应性和应对能力。

2 现存常见问题

2.1 煤矿掘进支护技术问题

部分支护材料的防火阻燃、耐磨损等性能指标不尽如人意，无法满足特殊矿井条件下的安全要求。这可能导致火灾风险增加或支护体失效；某些矿井支护结构设计缺乏合理性和创新性，无法适应复杂地质条件的变化，导致支护效果不佳。

在一些地区或小型煤矿，支护技术水平相对滞后，主要倚赖传统经验，缺乏系统化的科学方法和先进技术手段；相较于其他行业，煤矿掘进支护技术在智能化方面的发展相对滞后，缺乏实时监测、预警和自动化控制系统，无法及时发现支护体状态变化或异常情况；一些煤矿在支护技术的应用过程中，存在生产管理和安全管理不规范的问题，未能科学合理地选择、设计和使用支护技术，影响了系统的稳定性和安全性。

2.2 煤矿掘进支护设备问题

一些煤矿的掘进支护设备存在老化和使用时间过长的问题，导致设备性能下降、故障频发，影响支护效果和施工效率；由于煤矿掘进工作面的地质条件和支护需求各异，支护设备的型号和规格选择不当，无法完全适应实际需要，影响支护施工的效率和质量；目前部分煤矿掘进支护设备仍处于传统的人工操作阶段，缺乏自动化控制和智能化管理，限制设备的运行效率和安全性；一些煤矿对支护设备的维修和保养不够重视，缺乏规范的维护和修理机制，导致设备故障频发，影响支护工作的正常进行。

2.3 煤矿掘进支护方法问题

不同煤矿的地质条件各异，对于地层的稳定性、围岩的强度和应力状态等要素存在不同需求，但现有支护方法往往缺乏个性化的优化方案，无法最大限度地满足矿井的实际需求；传统的支护方法主要依靠钢材、木材等材料的支撑和固定，适用范围较窄，无法有效应对复杂的地质条件和高强度要求；某些煤矿采用的开采方式可能与现有支护方法存在不匹配的情况。例如，采用先进的长壁采煤技术时，传统的支护方法可能无法满足对支护体的承载和变形要求；一些煤矿在支护方法上缺乏系统性的思考和规划，片面追求支护的经验和惯例，缺乏科学的理论和综合的方法，影响支护效果和矿井的长期稳定性。

2.4 煤矿掘进支护理念问题

一些煤矿掘进支护人员在应对复杂地质条件和高风险环境时，仍囿于传统的经验和做法，缺乏创新思维，无法有效解决新问题和挑战；由于煤矿生产的压力和目标，一些支护决策过于偏重短期效果，而忽视了矿井的长期稳定性，可能导致后期安全隐患和工作面塌陷等问题；在一些煤矿中，对于煤矿掘进支护的安全问题重视程度不够，缺乏风险防范和安全意识，容易导致事故和损失的发生；煤矿掘进支护涉及多个环节和多个人员的协作，但有时个体行为和团队协作之间存在问题，可能导致沟通不畅、责任推诿、配合不力等问题。

3 煤矿掘进支护的应用现状及应对措施

3.1 尝试应用吊环式前探梁

吊环式前探梁是一种新型的支护工具，通过将掘进机的前部安置吊环，悬挂前探梁进行支护。这种方法可以提供较大的支护面积和强度，有效改善了传统支护方法的局限性。需要进一步深入研究和实践验证，确定其在不同煤矿地质条件下的适用性和优势。

3.2 在吊链的时候采用前探梁

在掘进过程中，可在吊链的同时进行前探梁的安装，实现支护的同时进行掘进。这种方法能够提高施工效率，但需要合理的设计和施工计划，确保稳定性和安全性。

3.3 采用单体柱配π型的钢前探梁

单体柱配π型的钢前探梁是一种常见的支护组合形式，通过单体柱提供主要的支撑，配合π型的钢前探梁进行强度支护。这种方法相对简单实用，适用于一般煤矿的掘进支护工程。

3.4 采用单体液压支柱来配铰接顶梁进行支护

单体液压支柱配铰接顶梁是一种采用液压支柱和铰接顶梁组合的支护方法。液压支柱提供主要的支撑，铰接顶梁用于增加支护面积和分担压力。这种方法在一些特殊的地质条件下具有一定的适用性，可以提高支护的稳定性和安全性。

3.5 多元选择掘进支护方案方法

针对不同煤矿的地质条件、开采方式和要求，可以采用多种支护方案的组合，选取最合适的方案进行掘进支护。例如，结合各种支护材料、设备和方法，根据实际情况进行选择和调整。这种方法需要综合考虑各种因素，包括地质条件、经济成本、施工效率和安全性等，以满足煤矿的实际需求。

总体而言，针对煤矿掘进支护的应用现状，可以通过尝试新型的支护工具、优化支护组合形式和灵活选择支护方案，不断提高支护技术的应用水平和效果。同时，加强科学研究和实践经验总结，建立规范和标准，推动煤矿掘进支护技术的创新和发展。

4 结语

煤矿掘进支护是煤矿行业中至关重要的环节，关系到矿井的稳定和工人的安全。本文探讨了煤矿掘进支护面临的问题，并提出了相应的应对措施。我们需要关注设备问题和支护方法问题，尝试引入新的支护工具和多元选择支护方案，以提高支护效果和安全性。同时，重视创新思维、长期稳定性、安全意识和团队协作，构建良好的支护理念和工作机制，推动煤矿掘进支护技术的创新和发展。只有不断完善煤矿掘进支护工作，才能保障矿井的安全稳定，实现煤矿行业的可持续发展。

参考文献：

[1]李明，刘洪涛，叶忠华. 煤矿支护技术现状及发展方向[J]. 辽宁理工大学学报（自然科学版），2018，37（6）：642-646.

[2]张明帅，邢增磊，张立民. 煤矿掘进支护技术的发展现状与展望[J]. 矿业安全与环保，2020，47（3）：25-31.

[3]陈泽红，贾凯，杜尔喜. 煤工程矿井工作面掘进支护技术[J]. 中国矿商，2019，（3）：47-50.