煤矿采煤掘进中高强支护技术应用浅析

2021-11-24

商品与质量 2021年6期

山西介休义棠倡源煤业有限公司山西介休 032000

1 高强支护技术的特点和作用

1.1 高强支护技术的作用

对原来的煤矿采掘作业进行全面的分析，由此可知，对于我国大多地区来说，煤矿开采的层次并不深，所以开采效率和强度需要提升，然而，在具体的工作中，通常情况下，安全性能够得到保障。与此同时，因为煤炭资源的消耗量逐渐增大，这样一来，在一定程度上，可以促进煤矿的开采往更深的层次开采。在煤矿开采过程中，由于开采煤矿受开采的深度和煤矿地形的影响，就导致了在开采的过程中会导致很多安全方面的问题。所以，为了降低出现安全事故的频率，还要保障煤矿开采的效率，因此，开采人员要进行有效的高强支护技术的应用，保证开采作业的稳定运行，提高开采人员的安全保障。

1.2 高强支护技术特点分析

（1）在煤矿的开采过程中，通过使用高强支护技术，在一定程度上，确保采掘作业的安全性，防止安全事故的发生。

（2）在煤矿采掘作业的具体使用中，高强支护技术的优非常突出：容易上手，投入成本小。另外，高强支护技术更适用于采掘作业难度高的煤矿中，并且被广泛运用。

（3）在煤矿采掘作业中，用到高强支护的技术不但可以将开采效率大幅提高，还能降低经济的损耗，从而给采矿业带来更多经济效益[1]。

2 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用类型

2.1 高强喷射混凝土技术

高强喷射混凝土技术的应用是以其较高的支护强度为重点，通过多种混凝土利用形式，增强巷道支护的效果。实践中，常用的喷射混凝土支护方法包括了湿式喷射混凝土、干式喷射混凝土、水泥裹沙喷射混凝土等手段，其都是利用机械设备或者人工操作的形式将水泥、混凝土、速凝剂等材料进行充分的拌合，从而将混合材料在喷砂机的喷射嘴与水进行一定比例的充分配合，完成对煤矿矿井内巷道围岩不同位置的墙壁喷射，进而形成对巷道围岩的支护体。水泥裹砂浆喷射混凝土支护技术是新兴的支护手段，其是通过利用水泥来包裹砂粒的方式，利用泵送法或者压缩法将混合料从喷射嘴喷出，完成高强度的巷道围岩支护。

2.2 光爆锚喷支护技术

光爆锚喷支护技术在煤矿采煤掘进中的利用，需要注意的要点在于对光爆锚喷网的参数设置，具体包括不耦合系数、炸药用量、最小抵抗线、装药实际结构以及炮孔间距数值等。只有合理把控光爆锚喷的各项系数，才能有效提高巷道的支护效果，从而增强采煤掘进工作的安全性。光爆锚喷支护技术的应用原理在于：其通过发挥锚杆的悬吊作用，利用锚喷网在矿井巷道内的较深位置的围岩周边形成一定面积的加固拱，从而增强对围岩的补强效果提高巷道深部围岩的稳定性；同时，发挥组合梁的功能，在改变围岩拉应力环境的同时，增强巷道顶板或底板的载荷能力，进而有效控制围岩出现变形、松动的程度，并提高支护效果。光爆锚喷支护技术的应用具有较高的适用性和安全性，可以通过较小劳动强度和低成本，提高对巷道围岩的支护效果。

2.3 联合支护技术

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，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[2]。

3 高强支护技术应用现状分析

根据相关的研究表明，尽管这项技术在矿业采掘中取得很好的效果，但是这项技术的运用时间比较短，因此在施工过程中会出现许多问题，导致这项技术不能被很广的应用到高应力的巷道和沿空的巷道。针对高应力的巷道来说，在实际的开采工作中，有许多影响因素，这些因素的存在，在一定程度上会使得巷道顶部发生剧烈形变。与此同时，还会存在许多收缩变形的问题，这就不利于采掘作业的顺利进行。与此同时，还会导致安全事故的发生，进而给施工人员以及企业带来不利的影响，并且还会出现不必要的经济损失，影响企业的经济效益。与此同时，在现如今，对于这一技术而言，其在具体的应用中，在监测机制构建与落实方面，还有许多不足之处。对于沿空挖掘的巷道来说，在实际的施工中，如果没有使用高强支护技术，实施巷道的加固，这样一来，就会使得巷道变形更严重。再一个，回采作业的施工过程中，若是巷道没有被有效地进行加固，这样就会导致巷道的变形更严重，同时断裂面的收缩也会展现出一直增长的趋势，而且也对开采的效率有一定影响，与此同时，还会导致安全事故的发生，进而给施工人员以及企业带来不利的影响，并且还会出现不必要的经济损失，影响企业的经济效益。