煤矿掘进巷道支护强度不足问题及改进策略研究

1 煤矿掘进巷道支护的重要性

1.1 保障巷道稳定性

巷道在掘进和使用过程中，会受到围岩应力、采动影响等多种因素作用。合理有效的支护能够抵抗这些外力，维持巷道的原有形状和尺寸，防止巷道出现变形、坍塌等情况，确保巷道在服务期内正常使用。巷道稳定性是煤矿生产的基础，支护强度不足会导致巷道变形、断面缩小，甚至引发冒顶、片帮等事故，严重影响煤矿的正常生产和经济效益。通过科学合理的支护设计，可以有效控制围岩变形，提高巷道的整体稳定性，为煤矿生产提供可靠的作业环境。

1.2 确保人员安全

煤矿井下作业环境复杂，巷道是人员通行、设备运输的重要通道。足够的支护强度可以避免巷道冒顶、片帮等事故发生，为井下作业人员提供安全的工作空间，减少人员伤亡和财产损失。巷道支护不仅是保障生产的重要措施，更是保护矿工生命安全的关键环节。支护强度不足可能导致巷道失稳，引发安全事故，造成重大人员伤亡和经济损失。通过加强巷道支护，可以有效降低事故发生的概率，为矿工提供安全的工作环境，保障煤矿的安全生产。

1.3 提高生产效率

稳定的巷道条件有利于设备的正常运行和物料的运输，减少因巷道变形导致的设备故障和运输不畅问题。支护良好的巷道还能保证掘进和回采工作的顺利进行，提高煤矿的整体生产效率。巷道支护强度不足会导致巷道变形、断面缩小，影响设备的正常运行和物料的运输，增加生产成本，降低生产效率。通过提高巷道支护强度，可以有效减少巷道维护和修复的工作量，降低生产成本，提高煤矿的经济效益。此外，稳定的巷道条件还可以提高掘进和回采的效率，增加煤矿的产量，为煤矿企业创造更大的经济效益。

2 煤矿掘进巷道支护强度不足的问题

2.1 支护设计不合理

支护参数的选择缺乏科学依据，如锚杆、锚索的长度、间距、直径等设计不当，不能与巷道围岩的实际情况相匹配。对巷道所处的地质条件、围岩性质等因素考虑不充分，导致支护结构无法提供足够的支撑力。支护设计是保障巷道支护强度的基础，设计不合理会导致支护结构无法有效抵抗围岩应力，影响巷道的稳定性。在支护设计过程中，应充分考虑巷道的地质条件、围岩性质、使用用途等因素，合理选择支护参数，确保支护结构能够提供足够的支撑力。

2.2 施工质量不达标

在支护施工过程中，存在锚杆安装角度偏差、锚固力不足、锚索预紧力不够等问题。支护材料的质量不符合要求，如锚杆、锚索的强度不足，喷射混凝土的强度和厚度不达标等，影响了支护的整体效果。施工质量是保障巷道支护强度的关键，施工质量不达标会导致支护结构无法发挥应有的作用，影响巷道的稳定性。在支护施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，加强对施工质量的监督和检测，确保施工质量符合要求。

2.3 地质条件复杂

巷道围岩的岩性变化大，如遇到断层、褶曲等地质构造，围岩的稳定性降低，增加了支护的难度。高地应力环境下，巷道围岩承受的压力较大，现有的支护方式难以有效抵抗围岩变形，导致支护强度不足。地质条件是影响巷道支护强度的重要因素，复杂的地质条件会增加支护的难度，影响巷道的稳定性。在支护设计和施工过程中，应充分考虑巷道的地质条件，采用合理的支护方式和支护参数，确保支护结构能够有效抵抗围岩应力，提高巷道的稳定性。

3 煤矿掘进巷道支护强度不足的改进策略

3.1 优化支护设计

开展详细的地质勘察工作，准确掌握巷道围岩的地质条件和力学性质。运用先进的数值模拟软件和理论计算方法，根据不同的地质条件和巷道用途，合理确定支护参数，如锚杆、锚索的布置方式和长度等。优化支护设计是提高巷道支护强度的基础，通过科学合理的支护设计，可以有效提高支护结构的支撑力，提高巷道的稳定性。在支护设计过程中，应充分考虑巷道的地质条件、围岩性质、使用用途等因素，合理选择支护参数，确保支护结构能够提供足够的支撑力。

3.2 加强施工质量管理

建立严格的施工质量管理制度，加强对施工人员的技术培训和质量意识教育。在施工过程中，加强对锚杆安装、锚索张拉、喷射混凝土等关键工序的质量检测，确保施工质量符合设计要求。对支护材料进行严格的检验和验收，保证使用的材料质量合格。加强施工质量管理是提高巷道支护强度的关键，通过严格的质量管理，可以确保支护结构的施工质量符合要求，提高巷道的稳定性。在施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，加强对施工质量的监督和检测，确保施工质量符合要求。

3.3 应对复杂地质条件

针对复杂地质构造区域，采用联合支护方式，如锚杆 - 锚索 - 喷射混凝土联合支护，增强支护的整体强度。在高地应力环境下，采用卸压支护技术，如钻孔卸压、爆破卸压等，降低围岩应力，减轻支护结构的压力。应对复杂地质条件是提高巷道支护强度的重要措施，通过采用合理的支护方式和支护参数，可以有效提高支护结构的支撑力，提高巷道的稳定性。在支护设计和施工过程中，应充分考虑巷道的地质条件，采用合理的支护方式和支护参数，确保支护结构能够有效抵抗围岩应力，提高巷道的稳定性。

结束语：

总体而言，本文通过对煤矿掘进巷道支护强度不足问题的深入分析，提出了针对性的改进策略。研究表明，优化支护设计、加强施工质量管理和应对复杂地质条件是提高巷道支护强度的关键措施。通过科学合理的支护设计，可以有效提高支护结构的支撑力；通过严格的施工质量管理，可以确保支护结构的施工质量符合要求；通过采用合理的支护方式和支护参数，可以应对复杂地质条件带来的挑战。这些策略的实施将为煤矿企业提供切实可行的解决方案，有助于提高巷道支护强度，保障煤矿的安全生产和高效运营。未来，随着技术的不断进步，煤矿掘进巷道支护技术将朝着更加智能化、精准化的方向发展。未来的研究可以进一步深入探讨不同地质条件下巷道支护的力学机理，开发更加科学合理的支护设计方法。

参考文献：

[1] 何雷 , 马新亮 , 赵士传 . 探索锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用[J]. 内蒙古煤炭经济 ,2024,(18):175-177.

[2] 张瑞军 . 煤矿巷道快速掘进临时支架结构应用实践研究 [J]. 能源与节能 ,2024,(05):231-234.

[3] 马永龙 , 唐晓玲 . 煤矿掘进巷道顶板事故预防及断面优化研究 [J]. 内蒙古煤炭经济 ,2024,(04):145-147.

第一

作者简介：王阳阳（1993.01.25），男，汉族，辽宁沈阳人，本科学历，研究方向：煤矿掘进，职称：采矿助理工程师。

第二

作者简介：贾栢一（1996.11.24），男，汉族，辽宁沈阳人，本科学历，研究方向：煤矿综采，职称：采矿助理工程师。

第三

作者简介：陈晨（1994.02.28），男，汉族，辽宁灯塔人，本科学历，研究方向：煤矿掘进，职称：采矿助理工程师。