采煤掘进工作中高强支护技术的运用

张峰

摘 要： 煤炭生产的安全性在一定程度上受制于巷道的支护效果和支护质量。近年来，随着采煤工艺和采煤技术的不断进步，以及开采深度的不断升入，工作面巷道的地质情况越发的复杂，巷道内的矿压现象问题越来越严峻，从而对巷道支护造成困难。针对上述问题，为保证巷道的掘进速度、推进速度的要求，需采用效果更好、更加安全的支护方式。基于此，本文那就煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的运用进行详细探究。

关键词： 煤矿工程;采煤掘进工作;高强支护;技术运用

【中图分类号】P641.4+61     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.260

1 引言

由于对煤炭的需求量呈现上升的趋势，与此同时，加上煤矿开采规模与深度不断加大，这样一来，对于支护技术而言，其具体使用得到人们的广泛关注。针对煤矿采掘作业来讲，最为重要的就是采掘安全性，现阶段在煤矿采掘中最为重要的安保举措之一就是高强支护技术。通过使用这一技术实施煤矿采掘作业，在一定程度上，能够确保工作效率，并且还能确保安全性，从而防止安全事故的发生，减少不必要的经济损失。

2 技术原理

高强支护技术本身属于一种新兴的技术，在煤矿采煤方面，是使用支撑土层结构的相关方法，对挖掘质量进行优化，以达到保护岩壁与巷壁的作用。在煤矿采煤掘进工作中高强支护的应用原理是基于对煤矿巷道情况的分析，通过改变悬吊原理的利用形式，发挥主动支护方式的价值，来增强对巷道的保护效果。具体而言，悬吊原理的利用是以锚杆为核心，通过改变锚杆的长度、直径与支护力度来调整锚杆的支护承载力以及锚固定理;在标准锚杆间排距的作用下，以巷道支护强度为基础，选择合理的支护参数，从而实现对巷道各方向预应力的传递，在抵消载荷垂直应力的过程中，减少巷道岩壁出现变形的概率。通常情况下，高强支护的位置处于巷道的顶部，其可以主动支护进行预应力的承载，从而加固巷道;而且利用联合支护方法，可以将巷道内出现的部分变形量进行优化，进而增强巷道的安全性[1]。

3 技术运用

3.1 喷射混凝土支护

高强支护技术在采煤掘进中的运用，技术首要环节的运用，是实行超高强喷射混凝土支护技术，它主要是在矿井巷道围岩墙壁周围进行加固，以起到结构支撑的作用。当前应用种类最多的是干式喷射类和砂浆水泥裹沙喷射类，前者主要是利用水泥、速凝剂、混凝土集中搅拌后进行喷射加固。后者是指利用水泥裹砂进行喷射，它与混凝土加固之间有着诸多相似之处，都是直接借助水泥原浆进行结构加固，以起到支护体系对主体建设部分加固的实践效果[2]。煤矿采煤掘进工作中高强支护方法的运用，一方面在于结合开采区域的基本情况，有序进行喷射区域基本情况的综合性评估。一方面是从喷射区域视角上进行多重要素环节上进行对应把握，它是煤矿采煤掘进工作中高强支护技术实践的展示形态。

3.2 锚杆支护

锚杆在支护巷道围岩的过程中，主要发挥着加固、连接等作用。关于连接作用，其主要是指在岩层不稳定的情况下，借助和锚杆相连接，而且锚杆最大限度地深入稳定岩石，以此达到稳定支护的目的。对于组合作用而言，则是与锚杆相组合形成的拱、梁模式，支护并固定厚度相应的岩层，防止岩层出现滑移和坍塌的问题。至于加固作用，则是规律设计锚杆群，黏结巷道周边的围岩，通过挤压支护的模式构成一个环形的支护结构。相比于其他种类的结构支护存在一定区别，因为锚杆支护倾向于防御性，所以在实际应用此项技术时应进行充分考虑，依据形状、性质不同的巷道断面、岩层等，从而采取合适的模式布置锚杆，与此同时还需依据围岩与巷道的实际承载情况等科学设计锚杆。另外，锚杆空顶距离应控制在1.5m的范围内。

3.3 光爆锚喷网支护

通常情况下，在煤矿采掘过程中，矿道墙体有很多薄弱环节，因此，在具体的采掘中，通过锚杆所具备的强度与起拱作用，在一定程度上，能够确保薄弱环节的强度，进而确保其抗减强度。另外，在深层矿井的巷道中，通过加固拱结构的设置，能保障它的稳定，并且减小矿顶的松动和变形，为煤矿采掘工作带来安全保障[3]。第一，以光爆锚喷网的支护技术为例，在使用这项技术的过程中，它自身的作用和价值可以很明显的发挥出来，例如，悬吊锚杆的作用，经过锚杆的悬吊，可以把快要掉落的围岩进行加固，这就给这些围岩提供了一定支撑并且承担了围岩的重量和载荷力。第二，这项技术有补强的作用，一般情况下，依据实际的情况将锚杆设置在巷道的四周，由此可以在一定程度上保障它的拉力和承压力。最终，使用这项技术的时候，要在层状岩处对其进行组合梁锚杆的支护，进一步保证锚固和薄层岩的有机结合。梁结构的构成，可以确保它的承重能力，并将工作效率进一步的提高。

3.4 联合支护

联合支护技术在煤矿采煤掘进工作中具有较为广泛的应用范围，其以具有可缩性支架的U型刚为基础，结合锚背支护等方式，形成了超高强度的聯合支护体。联合支护技术的利用，可以有效弥补喷射混凝土支护技术的不足，通过较低的成本和较高的支护强度，有效规避了矿井巷道出现变形或者松动的结果。具体而言，以锚梁网联合支护技术为例，其是以光面爆破技术为主要的煤矿采煤掘进手段，通过初喷、打锚孔等前期准备，完成对锚杆、钢梁以及钢丝网等材料的支护安全;此后，通过混凝土喷射再次加固锚梁网，增强支护效果。由此可见，联合支护技术在某种程度上，实现了喷射混凝土支护技术与其他技术手段的融合，通过利用混凝土、钢筋网以及木材等材料，联合U型可缩性支架，实现内部支部与外部支护的充分融合，从而进一步提高了煤矿矿井巷道的支护安全性，创造了稳定的采煤环境。

4 结束语

综上所述，在采煤掘进中使用高强支护技术进行作业，可以给煤矿挖掘工作创造安全而稳定的工作环境，为企业带来更多的利益[8]。高强支护技术本身在对复杂的煤矿环境结构支持、稳定煤矿土层围岩出现的形变等问题上，有着积极而突出的作用，可以有效降低煤矿开采的难度，提升采矿工作的安全性，使得煤矿企业进行进一步的发展，为采煤掘进过程提供了强有力的技术保障。

参考文献

[1] 蒋传田.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2018，34（6）：153-154.

[2] 乔木.采矿工程巷道掘进及支护技术的应用探究[J].中国金属通报，2018（5）：59-61.

[3] 蒋传田.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2018（6）：158-159.