高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的管理与应用

摘  要：在煤矿采煤的过程中，采煤掘进是非常重要的环节，采煤掘进工作能否顺利的进行，对煤矿企业的经济效益有直接的影响。对我国采煤工作来说，多数都是在井下工作，采煤工作人员在进行作业的时候存在着非常大的安全隐患，也会给施工人员带来人身危险。为了更好的保证施工人员的安全，必须要将高强支护技术应用起来，并要通过高强支护技术的应用提高特殊岩层的结构的稳定性，更好地保证煤矿开采工作的安全进行。文章通过对高强支护技术在煤矿采煤巷道掘进工作过程中的管理与有效应用进行了探讨，希望能够为相关采煤工作提供有益参考。

关键词：高强支护技术;煤矿;采煤掘进;巷道

煤炭是最重要、应用最广泛的能源资源之一。然而，当今离地表较近的煤炭资源已基本被开采完毕，因此中国各大煤炭企业为了满足人们对煤炭资源的需求，只能将煤炭开采深度加大。在此大环境下煤矿采煤掘进难度增加。因而，煤矿采煤掘进中应借助相关技术保障施工人员的安全，进而推进煤矿采煤掘进作业顺利开展。本文阐明了煤矿采煤掘进中高强支护技术的特点、作用等，对煤矿采煤掘进过程中高强支护技术的具体应用进行了研究，探讨了高强支护技术在煤矿采煤掘进过程中的应用创新。

1 高强支护技术相关概述

煤矿开采需要结合现场实际及煤矿特点进行全面分析，提高掘进支护水平，保障采煤效率与采煤安全。目前，较为常用的高强支护技术主要包括有可伸缩性支架支护技术、预留煤柱支护技术、高强喷射混凝土技术、联合高强支护技术、光爆锚喷网支护技术这五种。高强支护技术的有效应用需要结合对巷道实际情况进行合理选择，尤其是要结合巷道截面净高、净度等的科学计算，最大限度地发挥支护技术应用效果。随着浅层煤矿的不断开采，可以利用的煤炭资源的深度逐渐加深，才能满足日益增长的煤矿需求。煤矿开采深度的不断增加，对于出煤效率与采煤安全的要求也越来越高，对此必须加强对巷道掘进的有效支护，保障采煤安全，以及为安全撤离提高安全、稳定通道。目前高强支护技术在采煤掘进中的应用主要集中在保障采煤安全以及安全施工预防与控制方面。同时，高强支护技术在采煤掘进中的应用有着操作简便、成本较小的应用优势，尤其适用与较高难度的采掘工作，因此被广泛应用于煤矿采掘过程，大大提高了煤矿开采效率，降低了经济成本，为推动煤矿企业实现采煤效益最大化提供有效保障。

2 高强支护技术所具备的作用分析

2.1功能分析

在最早时期的煤炭开采工作中，大多数地区在一般情况下所使用的开采方式是土壤浅层或地表等方式，技术水平受到了一定的限制，在实际开采工作中因为地表以及浅表存在一定的便利性，同时成本较低，并且能够使开采的整个过程得到安全方面的保证，能够有效防范随时可能出现的安全事故。但是，由于社会的不断进步，在煤炭资源方面的需求量越来越多，使煤炭逐渐增加了开采量。随着开采技术的持续发展，目前，我国煤炭开采的发展趋势主要倾向于地下开采，这样使开采过程增加了一定难度，随之增加了一定的危险系数。开采人员的工作需要在较深煤层中完成，但是，由于区域的不同，地质条件与土壤等均具有一定的差异性，导致在实际开采过程中煤炭顶板的稳定性始终处于一种变化状态，如果并未做到科学合理性的有效控制，将会引发一些安全事故，因此，在煤炭的实际开采中需要对支护技术进行合理使用，这样才能确保顶板拥有一定的稳定性，进而使开采人员在实际掘进过程中得到安全方面的保障，同时需要引起注意的是，必须实施巷道加护工作，其目的在于防止发生坍塌问题，在保证煤矿掘进安全性的同时，还需要强化其稳定性。

2.2特点分析

在高强支护技术的有效使用中，因为并未对实际操作制定严格要求，同时操作内容相对来说较为简单，企业在运用此技术过程中不必投入大量资金，还可以减少企业在安全方面的投入等。高强支护技术具有非常便利的组装，在专业知识以及技术上要求较低，并且能够保证一定的质量，方便携带等特点，在实际开采中可以快速的适应作业面环境，同时其具有较长的使用年限，在资金方面具有较少的投入等，能够有效保证企业的经济。企业在对煤炭进行开采时，通过对高强支护技术的有效使用，能够使煤矿巷道得到加固，持续加强其承受效果，提高其稳定性。

3 煤矿采煤掘进中常用高强支护技术分析

3.1可伸缩性支架支護技术

目前，在巷道支护应用中的高强支护技术多种多样，可伸缩性支架支护技术应用最为普遍。这一技术的应用主要是通过可伸缩支架的双向伸缩作用进行支护通。一般来说，矿井巷道掘进断面比较小，会对开采工作造成较大限制，导致采煤过程中极易对巷道侧壁产生破坏，从而提高采煤工作时的危险性。可伸缩性支架支护技术的有效应用能够有效提高巷道整体的承载承压性，为采煤掘进提高良好支护环境，提高煤矿采煤掘进效益。

3.2预留煤柱支护技术

预留煤柱支护是较为传统的高强支护形式，尤其适用于对煤矿巷道上、下区段的支护。预留煤柱支护技术的应用在操作方面较为简单便捷，也能取得较好的应用效果。尤其是一些矿井的通风条件与排水效果较差的巷道掘进会对采煤工作造成较大影响，采用预留煤柱支护技术能够有效缓解、解决这些问题。但是预留煤柱支护技术在实际应用过程中也存在应用成本较高、巷道后期维修难度大等不足。所以，在具体应用过程中应结合矿井巷道实际情况分析对预留煤柱支护技术的应用进行合理选择。

3.3高强混凝土喷射支护技术

一般来说，煤矿开采地理环境极为复杂，采掘作业难度较大，安全问题也十分常见。加强深层地下地理环境空气流通性较弱，极易发生巷道坍塌现象。若是缺乏有效的高强支护极易发生安全事故。通常情况下，进行煤矿开采的时候，因为煤矿的地理环境十分复杂，给采掘作业带来许多困难，也会造成许多安全问题。高强混凝土喷射支护技术的有效应用能够提高巷道的稳定性，确保其能够达到相关标准要求。此外，这一技术的有效应用还能够提高巷道顶板强度。在具体应用过程中需要结合巷道实际情况对喷射技术进行合理选择。

3.4光爆锚喷网高强支护技术

在采煤掘进过程中，巷道墙体有着诸多薄弱之处，可利用锚杆的强度与拱起作用强化薄弱墙体，提高墙体的承载力与抗震强度。在深层采矿巷道掘进过程中，光爆锚喷网高强支护技术的有效应用能够加固拱结构设置，提高其稳定性，避免出现矿顶松动、变形，保障采煤安全。光爆锚喷网支护技术的有效应用能够通过发挥悬吊锚杆作用对松动围岩进行有效加固、支撑，提高其承载性能。

3.5联合高强支护技术

一般而言，巷道施工会在不同程度上影响与破坏到原有的岩层结构，导致其安全性以及稳定性下降，所以要求工作人员能够在稳定地层中深入锚杆，有效增强巷道围岩结构的稳固性，确保后续工作得以安全推进。在具体作业环节，工作人员需尽量采取组合锚杆的形式，如此一来便可让组合梁与组合拱在巷道内共存，避免出现冒顶等问题。当作业完成一段时间后工作人员还要加固所有锚杆，设置相应锚杆群，形成一个彻底封闭的承载结构，进而实现支护效果的大幅提升。锚杆支护不同于液压支架的一点在于其更为关注防御功能。

总体而言，该项技术具有较好的适应性与灵活性，可以根据具体采煤环境情况来进行相应的改进与调整，要求作业人员能够对岩层构造进行细致排查，并且还需要结合围岩结构应力以及使用巷道时间等情况来做好锚杆支护方案的制定与规划。就现阶段看来，联合高强支护技术主要有如下两类：第一，联合使用U型钢可缩性技术与锚背支护技术。在实际开展作业过程中，要求确保灌浆质量，首先做好巷道打眼，往孔眼内固定注浆锚杆，随后根据注浆情况来明确实际锚杆的数量。其次需要采取设备或人工方式来进行水泥搅拌，同步开展注浆作业。一般来说需要保证搅拌和注浆地点间距不超过5m。该类技术的优点在于能够明显提高巷道支护的稳固性，而且适用于较高部位的巷道。第二，联合使用锚梁网支护技术。该项技术主要是采取的是光面爆破技术，在具体运用环节在完成初喷、打锚孔、待锚杆、钢丝网和钢梁等作业后，采取喷射混凝土的方式来对锚梁网实施再次加固，确保其稳定性。其一大显著优点在于能够打造一个安全系数较高的开采环境。

4 高强支护技术在煤矿采煤掘进应用过程中的问题

任何技术在应用的过程中都会出现问题，当然高强支护应用技术也是不例外的。在煤矿开采掘进工作中，高强支护应用技术虽然给我们带来了很多的好处，但也存在着很多的问题，所以在采煤掘进工作中主要有以下几个问题需要注意：

4.1 高强支护技术在应用前的问题

在实际的煤矿开采工作中，在应用高强支护技术之前，需要对施工的现场进行勘测、排查、并研究地质的情况，尤其是对松动圈和顶板岩层结构，要有实质性的考察和了解。在得到实际数据的情况下进行高强支护技术的应用效果会更加的明显，而且还能提高工作效率，更好的保证煤矿巷道采煤工作的安全性。

4.2 高强支护技术在应用中的问题

高强支护应用技术在实际的采煤掘进工作中，需要注意的是，要在槽钢和锚索头中间将锚杆盘进行添加，同时还要将锚杆盘和槽钢的高度进行一定高度的提升，这样的话能够围岩结构更为有效的支撑。高强支护技术在施工过程中存在隐蔽性的特点，而且要求还非常严格，要求对所有的数据参数都要准确的计算，但是在这种情况还是不能很好的保证采煤工作能够顺利的展开，其主要原因就是煤矿在开采的过程中，开采深度会越来越深，所面临的巷道地質环境也就会更加的复杂，所以我们这个时候必须要采用加固处理，否则的话就会加大顶板脱落发生的概率，不但会给煤矿企业带来很大的经济损失，还会造成人员的伤亡，所以这也是施工过程中需要注意的问题。

4.3 在高强支护应用选择上的注意事项

我们都知道高强支护应用的作用和优势，尤其是在采煤掘进工作中，通过高强支护技术的应用，不但能提高安全性，同时还能提高工作的效率。所以，如果想要高强应用支护技术在采煤掘进工作起到更好的应用效果，我们还需要对巷道的方向进行了解，在了解的同时还需要科学合理的支护方案，尤其是要根据锚梁、钢筋网和锚杆的实际情况和应用制定支护的计划，这样才能真正提高强支护技术的应用。

5 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的管理与应用措施

伴随科学技术水平的不断提升，高强支护技术与方法愈加成熟，为了进一步发挥其优势作用，还需要不断进行改造与优化创新，要求做到以下几点。

（1）在煤矿采煤掘进工作中应充分发挥高强支护技术的主动支撑保护作用。虽然高强支护技术一定程度上可以提高煤矿开采的安全系数，但在具体操作中，还需根据实际情况，了解煤矿巷道的地质情况，制定科学、合理的施工计划与支护方案，不得盲目开采。

（2）高强支护施工前，还需做好充分的准备工作，指派相关技术人员进入现场，了解实际作业条件，尤其是煤矿周围的地势地貌、温湿度等，便于更好地帮助技术人员进行科学开采掘进施工。在此环节，要求将重点放在松动圈、顶板层等实际情况调查与分析方面，一旦获取精确的数据信息后，才能制定更合理、更有效的支护方案，才能最大限度提升煤矿巷道的安全性。与此同时，在煤矿采煤掘进持续进行中，若开始进行高强支护技术处理，需对所有设备和工具的使用情况进行检查，保证数量、质量均可达到规定要求。在支护过程中，应将锚杆盘加设到槽钢、锚索头间，并适量提高锚杆盘钢槽的高度，通过这种处理方法，可以进一步提升围岩的支护能力，充分发挥出支护的效果。

（3）根据开采掘进实际情况，为了保证巷道的稳定性和安全性，应积极将高强支护技术与其他技术配合使用，从而将所有技术的优势全面发挥出来。这就要求在煤矿采掘工作过程中，相关人员必须对高强支护技术和其他技术的联合应用进行深入分析，了解联合支护的可行性和实用性，以此达到最佳支护效果，为工作人员的生命安全和煤矿企业的经济效益提供可靠的保障，推进企业持续、健康发展。此外，在应用高强支护技术时，还需要做好支护施工技术人员、采煤工作人员的技能培训工作，提高相关工作人员的综合素养。因此在正式应用高强支护技术之前，就需要加强对施工人员的技能培训，做好技术考核工作，保证施工人员顺利掌握了各项技术之后，才能让他们参与到支护技术的施工工作之中，进而从根本上提高支护技术的质量效果，为我国煤矿事业的发展提供更多的动力。

6 结论

在煤矿采煤掘进工作的开展过程中，应用最为广泛的是高强支护技术，同时使煤矿开采得到了有效性以及安全性的保证，使高强支护实现了一定的加固作用，在本质上促进了煤矿事业的可持续发展。所以，煤矿企业应该不断强化高强支护技术的有效应用，根据企业的具体情况，开展此技术的应用，同时，需要持续创新以及完善高强支护技术，在煤矿企业中进行有效使用，将其优势进行最大化发挥，确保煤矿采煤掘进整个过程的安全，使事故发生率降到最低，有效预测以及防范风险，为煤矿企业的进一步发展给予一定的技术支持。

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作者价呢及：杨谨瑜，性别：男，籍贯：贵州织金，出生年月：1991年5月。

单位：六枝特区应急管理局，专业：煤矿开采技术。