矿山采掘中高强支护技术研究

矿山采掘中高强支护技术研究

赵二帅 周锦卫

平顶山天安煤业股份有限公司十一矿开拓三队 河南平顶山 467000

摘要：近几年，我国矿产行业得到了相应的发展，同时也推动了我国社会整体经济的发展。与此同时，人们对矿产资源的需求量也变得越来越大。并且很多行业的发展也离不开矿产资源，这种情况在一定程度上促进了矿产行业的发展。近几年，矿产采煤掘进工作已经向更深方向发展，但是因为需要深入地下所以经常会发生安全事故，采矿人员的生命安全也会受到威胁，并且还会影响到矿产企业的整体发展。因此，很多矿产企业都采用了高强支护技术减少矿产顶板事故的发生。

关键词：矿山采掘；高强支护技术；应用

引言

当前我国浅部矿产资源已经开采殆尽，很多矿产已经进入到深部开采阶段，在深部开采过程中随着开采深度的增加，不仅仅带来的是开采成本的增加，更为突出的问题是传统支护方式出现了不能满足支护要求的情况，特别是在掘进支护时，围岩整体的响应机制出现了变化，很多在浅部开采过程中可以取得较好支护效果的支护方式，在深部开采过程中出现了不能满足实际支护情况的问题。很多在浅部表现的较为坚硬的岩石，在深部开采时，呈现出了“软岩”的特征，给深部巷道掘进支护带来了较大的挑战。因此，对矿产采煤掘进中高强支护技术应用进行分析有着较为重要的意义。

1高强支护技术特点

在矿山采掘作业的过程中，要依据矿山采掘的现场特点进行分析研究，全面广泛的实施高强支护技术，如：高强喷射混凝土技术、光爆锚喷网支护技术、联合高强支护技术等。应用高强支护技术时，要根据不同的巷子道路的不同特点进行研究和掌握，并且结合半圆的拱截面的净高和净度进行科学地计算分析，以最大限度的将支护技术的作用发挥出来。针对当前阶段进行的矿产作业做分析，发现经常用的高强支护技术包含高强混凝土喷射支护的技术、光爆锚喷网支护的技术、高强联合支护的技术等。在矿产的实际开采作业中，根据不同煤层的结构特征以及巷道的特点，有效的运用高强支护技术，确保安全性，保证矿产开采作业的安全性稳定运行。

2矿山采掘中高强支护技术的应用

2.1喷射混凝土支护技术

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。比如，某矿产开采工作具体实施过程中，为适应当前结构发展的实际需求，矿产开采挖掘部分就主要采用了高强支护技术进行防护，该部分的操作要点可归纳为：（1）矿产开采技术人员为确保支护技术在具体实施过程发挥其存在的价值，在支护技术具体应用期间给予了客观环境的综合分析，将矿产开发区域分为容易坍塌区域和常规支护区域，并在具体支护工作安排期间，对应进行开采支护操作方法选择。（2）针对容易坍塌区域进行相应防护，着重采用稳定性较高的干式喷射混凝土加固法进行操作，并在此区域之内安装了矿产防护开次结构体系，做好安全隐患问题防护准备。（3）针对存在坍塌危险，当前稳定程度较高的部分，选择了水泥裹砂喷射法进行辅助支撑。（4）采用空气压缩、泵送等方式，对支护辅助区域进行加固，做好支护技术要点的对应化调节。矿产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，它是矿产采煤掘进工作中高强支护技术实践的展示形态。

2.2光爆锚喷网高强支护技术

通常情况下，在矿产采掘过程中，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，为矿产采掘工作带来安全保障。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。

2.3联合支护技术

联合支护技术在矿产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矿产采煤掘进手段，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，从而进一步提高了矿产矿井巷道的支护安全性，创造了稳定的采煤环境。

3高强支护技术应用注意事项分析

第一，在构建支护结构的初始阶段，有关工作人员需认真观察矿产巷道是否已存在裂缝、变形等状况，针对上述问题进行科有效地处理，从而把形变控制在标准范围之内，为有效性支护结构提供保障。第二，在具体施工前应对现场情况进行详细观察。有关工作人员应深入施工现场一线进行考察，确定开采条件与情况并对施工难度进行综合评价，主要考察内容为地质条件、地貌地形、气候温度等。有关施工人员应与所学知识相结合对各项参数进行计算，在众多支护技术中选取最为合理的，保证有序进行矿产采煤作业。在实施支护作业之前，可以采取预实验模式研究支护方案是否可行，在明确所使用的支护技术后则可以进行施工作业，充分发挥高强支护技术应有的作用，以此取得更好的支护效果。

结语

巷道支护在矿产开采过程中发挥着至关重要的地位，如果巷道支护效果不佳，不仅会对矿产生产效率产生不良影响，更重要的时可能会导致安全事故的发生。随着矿产开采技术的发展，矿产开采深度不断增加，巷道掘进进度受客观因素、应力作用等影响，影响巷道掘进速度、巷道施工安全。为此，要结合巷道实际情况选择适宜的支护方式，提高巷道支护安全。

参考文献

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