煤矿采煤掘进中高强支护技术的应用

陈自新(宁夏煤业有限责任公司综掘服务分公司，宁夏 银川 750001)

0 引言

我国现阶段煤矿开采主要是深部开采，在此种状况下进行开采有着较大的难度，会不同程度增加开采的成本，且在具体开采过程中再使用比较传统的支护方式会严重影响开采的效率以及安全性，尤其是在进行掘进的过程中，在此种状况下使用高强支护技术对于深部开采来讲有着非常重要的作用，不仅能够很好地保证开采的效率，还能够保障开采过程中的安全。

1 高强支护技术概述

高强支护技术主要是在进行深层煤矿开采的过程中，对整个巷道进行掘进支护，其能够较好地解决巷道复杂环境下的不安全性，且还能够有效地克服支护结构特殊的问题，使得整个开采更加高效和安全。对于高强支护技术来讲，在具体操作的过程中需要做的工作：第一，在还没进行正式开挖前，相关的工作人员要对施工现场进行详细地勘察，并制定科学合理的施工方案，与此同时，为了能够更加有效地对掘进坍塌问题进行解决，需要在特定的位置有效安装相关的预警装置；第二，对高强支护过程中所使用的装置的进行测定，保证其承压强度符合要求，同时还要留一定的可调节空间，以便于后期对巷道的强度进行再次加强。且在对高强支护技术进行使用时，还要根据相关的使用特点对操控的方式进行优化，以便于整个巷道能够更加稳定和安全。

2 高强支护技术的应用现状

就当前状况来看，在煤矿开采掘进时使用高强支护技术有着非常好的效果，但是由于高强支护技术实际使用时间较短的原因，在具体使用过程中其实还存在很多的问题，以至于高强支护使用还没有得到广泛推广。对于应力较高的巷道来讲，在进行掘进的过程中会受到很多因素的影响，从而导致巷道的顶部出现不同程度的形变，在此过程中还会出现收缩形变的状况发生，在此种状况下对于掘进施工是非常不利的，容易在掘进过程中发生诸多的不安全事故，给施工人员的生命安全带来威胁，同时还会给相关企业带来很大的经济损失，不同程度的影响到企业的经济效益，除此之外此项技术的使用过程中对于检测机制方面的构建和落实也存在一定的问题。

在对沿空巷道进行挖掘的过程中，需要严格使用高强支护技术，来对巷道进行进一步的加固，能够使得巷道更加安全。同时在进行回采作业时，如果没有对巷道进行加固，会使得巷道出现不同程度的变形，断裂面的收缩也会一直加强，对整体开采的进度有着很大程度的影响，甚至还会出现诸多的不安全事故，从而使得施工人员在具体施工过程中的安全得不到保障，给煤炭企业造成经济损失，使得企业的经济效益下降。

目前，高强支护技术的使用过程中由于检测机制制定以及落实方面还存在很多的不足，所以相关的工作人员一定要对此方面采取措施，增加对此的重视程度，以便于在进行采煤掘进过程中，对相关的监测机制进行落实，使其作用能够得到最大发挥，且为研发其他技术提供一定的参考，使得采煤掘进工作能够安全稳定地进行，给相关煤炭企业带来更大的经济效益。

3 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用类型

3.1 喷射混凝土支护技术

在煤矿采煤掘进过程中使用喷射混凝土支护技术能够进一步的对支护强度进行加强，其主要的原理是对多种混凝土进行利用，从而增加巷道支护的强度，使得支护的效果得到加强。在具体使用过程中，被使用比较广泛的喷射混凝土支护的方式主要有三种，分别为湿式喷射混凝土、干式喷射混凝土以及水泥裹沙喷射混凝土。此三种方式都是使用相关的机械设备以及人工操作的方式拌合一定比例的水泥、混凝土、速凝剂，在巷道内需要支护的位置进行墙壁喷射，从而形成高强度的支护体。其中水泥裹砂浆喷射混凝土支护技术是近几年才有的新型支护方式，其使用原理主要是采用水泥对砂砾进行包裹，再使用泵送的方式把配制好的混合料从喷射嘴喷出，从而形成高强度的支护体。

例如：相关煤矿在进行开采时，为了适应当前的环境，在掘进过程中就使用了高强支护的方式，且在操作过程需要注意以下4点：(1)参与掘进的施工人员需要做好前期的勘察，以保证此支护技术的使用能够在此巷道中发挥出最大的作用，在支护技术具体使用的过程中需要对周围的环境进行及时且客观的分析，对巷道中容易坍塌的部位标注出来，在进行实际支护的过程根据实际的状况采用不用的支护方式；(2)根据容易出现坍塌的区域做好相对应的防护，在这些区域通常会采用干式喷射混凝土加固的方式，此方式具有更好的稳定性，且还要在这些区域中安装煤炭防护开采结构体系，避免安全隐患的发生，时刻做好相关的准备工作；(3)对于具有坍塌危险的区域，但是又有较高的稳定性，可以使用水泥裹砂喷射的方式进行辅助性的支护；(4)合理的使用空气压缩以及泵送的方法，对支护辅助区域做好进一步加固，并合理地对相关的要点做进一步优化和完善。

3.2 光爆锚喷支护技术

在煤矿采煤掘进的过程中主要使用的支护方式是光爆锚喷支护，此种支护技术在使用过程中需要严格注意的是对于相关参数的设置，其中主要包含耦合系数、炸药用量、最小抵抗线、装药实际结构以及炮孔间距数值等。在具体使用时只有把这些参数进行合理的设置，才能都保证支护的效用发挥到最大，更好地保证掘进工作的稳定性和安全性。

相关煤矿在进行开采时，掘进过程中使用了高强支护的方式，且在操作过程需要注意以下4点：(1)在具体施工之前，需要根据实际状况做好相关工作的安排，其中主要需对矿井周围以及建设岩石的方位进行确定，然后再根据实际状况有针对性的对巷道的相关部位进行强化，使得围岩基层的稳定性和安全性更高；(2)在需要进行加固的地方使用锚杆进行防护，并合理的使用相关的支护体系对相关部位做进一步的加固支撑；(3)不断地优化和完善围岩区域的载荷，进行加固，使用外部支护的力量来对煤矿巷道中的重力和应力进行控制，以保证巷道中整体的环境是稳定且安全的；(4)使用光爆锚杆技术对梁结构进行组合，从而有效地对薄岩层与锚固部分的稳定性和安全性进行提高，保证整个巷道有足够的承载力。

3.3 联合支护技术

在煤矿采煤掘进的过程中联合支护技术已经逐渐被广泛使用，其主要的优势是以具有可缩性支架的U型刚为基础，结合锚背支护等方式，形成了超高强度的联合支护体。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，且具有很高的支护强度，比较低的施工成本，有效规避了矿井巷道出现变形或者松动的结果。总的来讲，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。

例如：在掘进过程中应用该高强支护的方式时操作过程需要注意以下两点：(1)相关企业在对高强支护体系进行具体使用过程中，需要根据实际的状况严格的按照规定的步骤流程进行施工操作，同时还需要在施工时对根据施工的状况对相关的技术进行完善和优化；(2)结合实际的煤矿开采，形成一个具有层次化的监管体系，其中主要包含的有宏观层面的负责安排，施工过程中具体施工方案的规划，以及各种影响因素的具体调节。

4 煤矿采煤掘进工作高强支护技术创新应用

4.1 巷道主动支护

在对煤矿进行深层开采的过程中，使用高强支护技术，其主要需借助巷道围岩本身的承载力对岩体的预应力进行提升，以保证巷道有更高效的自主支护的能力，使开采掘进的过程中更加安全和稳定。

4.2 施工前现场考察

相关人员在需要在还没有进行煤矿开采之前就对煤矿周围的环境进行仔细地勘察，从中得到有效的数据，分析出在具体开采过程中需要的相关条件，从而对开采的难度进行综合评估，选择更加适合当前煤矿开采的高强支护技术，并对支护的计划方案进行科学合理地制定，使得整个煤矿开采工程更加安全，效率更高。

4.3 高强支护技术联合应用

在实际开采的过程中，可以根据巷道的实际状况选择合适的高强支护技术，必要时可以把多种技术进行有效地联合，从更多方面对巷道的稳定性和安全性进行提升，使得相关工作人员在具体工作过程中更加安全。

5 结语

总的来讲，在当前深层煤矿开采过程中，有效使用高强支护技术有着很重要的作用，能够提升煤矿开采安全稳定性的同时，还能提升施工的效率，增强煤矿企业的经济效益。因此对于煤炭企业来讲，需要对此种技术的应用更加重视，同时依据具体的状况建立合理科学的施工方案，保证开采能够顺利地完成。除此之外，还需要相关的工作人员在施工过程中严格遵守相关的规定，希望通过本文的探讨能够给相关人员带来一些帮助。