煤矿采掘中的高强支护技术分析

煤矿采掘中的高强支护技术分析

赵潇陈国新

陕西陕煤韩城矿业有限公司象山矿井陕西渭南715400

摘要：现代社会发展形势下，浅层煤炭资源量下降，深层煤炭开采工作逐渐受到社会的高度重视，但由于地质条件复杂，在煤矿采掘过程中必须要做好高强支护，以提高煤矿巷道的稳定性，促进煤矿生产的安全顺利进行。本文就高强支护技术的原理及优势进行简要介绍，进而就煤矿采掘中的高强支护技术进行简要分析，仅供相关人员参考。

关键词：煤矿采掘；高强支护

引言

随着中国煤炭开采量的增大及煤炭资源的枯竭，中国的煤炭行业在相关资源开采的过程中往往朝着更深层次的煤层掘进。在这样的背景之下，中国煤矿的巷道呈现出加深、加宽的趋势，进而导致煤炭开采工作难度及危险性的增强。目前，中国的煤炭开采人员在采煤掘进的过程中加强了对于高强支护技术的运用，确保相关作业安全性及效率的提升。基于此，着重论述高强支护技术的内涵及工作的原理、意义。

1高强支护技术简介

1.1原理

煤矿采掘的作业环境复杂，实际操作中往往会遇到松散岩层或断裂带，此种作业环境存在极大的安全隐患，而高强支护技术的应用，能够在一定程度上改善巷道岩石预应力，推进煤矿采掘的安全顺利开展。高强支护技术是基于悬吊理论所实现的，在对锚杆加以科学运用后，一定程度上改善了岩层状态，岩层更具稳定性，此时高强支护技术的应用价值得到充分发挥。锚杆长度以锚杆直径为设计标准，锚杆直径的确定则主要依据锚固定力和锚杆承载力来实现。就高强支护技术来看，其使用效果往往会受到来自锚杆材料、长度、排列间距等因素的影响，因此在煤矿采掘作业中，需结合现场实际情况调整好相关参数，并依照相关规范进行标准作业，调整好锚杆间距，以确保高强支护效果满足煤矿采掘的相关要求，提高巷道稳定性与安全性。煤矿采掘过程中，高强支护技术应用初期主要适用于巷道顶，待预应力达到相关指标即完成预应力构造后，通过变形对外部构造实施挤压。高强支护技术在煤矿采掘中的应用，能够在一定程度上减缓直至消除应力，改善巷道岩石形变问题，合理控制变形量，保证煤矿采掘作业的安全规范开展。

1.2优势

就高强支护技术的优势来看，其日渐系统化与完善化，技术成本较低，在煤矿采掘中具有良好的适用性。高强支护技术的应用，一定程度上优化了作业环境，降低作业难度，降低煤矿采掘作业风险，营造了安全的作业空间，为煤矿采掘作业的顺利开展提供了可靠的技术支持，便于加强煤炭企业的经济效益维护。与此同时，高强支护技术的应用，为先进煤矿采掘技术的实施创造了优良的环境条件，对于未来煤矿采掘技术的进步具有一定推动作用。高强支护技术具有良好的使用价值，支护功能完善，无需频繁维护，便于不间断的开展煤矿采掘作业，对于煤矿采掘作业效率的提升也具有重要意义。

1.3高强支护技术的特点

高强支护技术在运行过程中，凭借着其自身的优点获得了煤炭行业的青睐，并将其广泛运用在煤炭开采作业过程中。对高强支护技术的特点进行了相关总结，具体内容如下：a）该技术在运用过程中能对煤炭开采的工作面进行加固处理，从而确保煤矿巷道稳定性的提升；b）该技术使用简便、投资少、环境适应能力强；c）该技术所使用的各类构件组装方便，且易于携带，故而能缓解工作人员的工作负担；d）高强支护技术的推广运用能降低煤矿巷道的维修量，实现了煤炭企业运行利润的大幅度提升[2]。

2采煤掘进中高强支护技术的特点及应用

2.1光爆锚喷网高强支护技术

通过利用锚杆具有的加固拱作用，能够改善围岩部位的薄弱环节，使得围岩的抗剪力作用显著提升。在矿井的深部围岩位置处加设上加固拱结构，使该部位的围岩具有更强的稳定性能，同时也可以避免巷道上方的围岩出现形变或松动，更好的保障了巷道在采煤工作中的掘进效率以及操作安全性。而锚杆还具有一定的悬吊功能，可以将即将发生冒落的围岩，固定于上方相对坚固的围岩之上，通过锚杆的支撑，对即将发生冒落的围岩加以支撑，承载这部分围岩的重载荷。另外，锚杆支护还拥有一定的补强效果，在巷道的四周加设上锚杆，能够使巷道深部位置处的围岩载荷明显的降低，使得围岩强度得以提升，让围岩所承受的拉应力以及压应力更小。高强支护技术中组合梁是把相应的锚杆支护于层状的岩层位置处，如此便能够把相应的薄岩层组合为相应的组合梁结构，能够有效的增强巷道所具有的承载性能，更好的保障巷道作业过程中的安全性［1］。

2.2联合高强支护技术

该技术是利用锚背支护以及U型钢支架进行联合，是一种具有非常高强度的支护结构，能够更好的确保巷道深部结构的完整性，能够避免巷道所产生的流动问题及形变问题。联合高强支护技术能够防止巷道深部发生形变问题，同时也避免巷道的顶端位置和煤层所出现的侧向形变问题。通过锚背支护、U型钢支架的联合使用，更加显著的发挥出支护结构所具有的内部支护以及外部支护的作用，更好的保障顶板以及围岩的整体性与稳定性，使巷道作业的安全性进一步的提升。

2.3喷射混凝土支护技术

超高强喷射混凝土支护技术包含多种方式，如干式喷射混凝土支护技术以及水泥裹砂喷射混凝土技术。所谓干式喷射混凝土支护技术是指将水泥、速凝剂以及混凝土等混合搅拌后配合适量水通过喷砂机作用，将矿井巷道围岩墙壁上均喷以混合物，达到加固的目的。而水泥裹砂喷射混凝土技术顾名思义就是采用水泥裹住砂粒，随后以压缩空气或者泵送将矿井巷道围岩墙壁上均喷以混合物，达到加固的目的。在高强支护技术应用前，采煤团队通常会制定施工方案，并根据该施工方案进行具体施工操作，选择合适的喷射混凝土技术。

3煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的创新应用

3.1实现巷道的主动支护

在高强支护技术应用过程中，采煤团队要采取措施，发挥巷道围岩自承能力，从而使围岩拥有足够的预应力，巷道能实现自主支护，提高该技术作业的安全性与稳定性。

3.2施工前考察现场的具体情况

在施工前，工作人员需进入现场进行考察，明确煤矿开采条件，综合评估施工难度，考察内容包括地貌地形、地质条件、温度等，并结合所学知识，计算各项参数，选取最可靠、最合理的支护方法，确保采煤作业有序进行。在支护作业实施前，采煤团队可进行预实验，确保支护方案的可行性，当确定支护方法后，便可开始施工作业，确保高强支护技术能充分发挥作用，获取良好的支护效果。

3.3高强支护联合应用

在施工作业中，采煤团队可联合使用高强支护方法，从而最大程度降低地质应力对巷道所造成的不良影响，提高施工作业的安全性。巷道实际是井下施工的工作人员与外界联系的一个通道，它与采煤人员的生命安全密切相关，通过将多种高强支护方法联合应用，有利于提高巷道稳定性，保证采煤人员的人身安全。这种施工方法的应用不仅可以推动采煤企业的发展，而且有利于实现采煤事业可持续发展。

结束语

为了进一步促进中国煤矿事业的发展，提升中国煤炭开采效率及安全性的提升，中国的煤炭行业加强了对于高强支护技术的运用。基于此，分析探讨高强支护技术及高强支护技术应用。随着相关措施的落实到位及技术的发展，中国的煤矿采煤掘进工作必将获得长足进步，并由此提升煤炭资源的开采效率及质量，促进各项效益的取得。

参考文献：

[1]吴涛.煤矿采掘中的高强支护技术探究[J].内蒙古煤炭经济，2017（10）：6+47.

[2]刘丽杰.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术应用研究[J].能源与节能，2017（04）：158-159.

[3]曹高生.高强支护技术在煤矿采掘工作中的应用探讨[J].机械管理开发，2017，32（02）：75-76+175.

[4]王强.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用研究[J].能源与节能，2017（03）：169-170.

[5]樊雷.探讨煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用[J].能源与节能，2016（07）：46-47.