煤矿采掘巷道高强支护技术的应用研讨

煤矿采掘巷道高强支护技术的应用研讨

金龙飞

中煤昔阳能源有限责任公司白羊岭煤矿   山西省晋中市   045300

摘要：随着煤矿开采深度的增加，采掘巷道面临的地压越来越大，巷道支护问题日益突出。高强支护技术因其优异的支撑性能和适应能力，在煤矿采掘巷道中得到了广泛应用。本文主要探讨了煤矿采掘巷道高强支护技术的原理、特点及其在实践中的应用情况，分析了高强支护技术在提高巷道稳定性、保障安全生产方面的重要作用。同时，针对当前高强支护技术在实际应用中存在的问题，提出了相应的改进措施和发展方向。

关键词：煤矿采掘巷道；高强支护技术；稳定性；安全生产；改进措施

一、引言

随着我国煤矿开采技术的不断发展，煤矿采掘巷道的深度和难度不断增加，巷道所承受的地压也日益增大，这对巷道的安全稳定提出了更高的要求。传统的支护技术已难以满足当前煤矿采掘巷道的支护需求，因此，高强支护技术应运而生。高强支护技术以其独特的优势，在提高巷道稳定性、保障矿工安全、提升生产效率等方面发挥着重要作用。本文将对煤矿采掘巷道高强支护技术的应用进行研讨，以期为煤矿安全生产提供有益的参考。

二、煤矿采掘巷道高强支护技术概述

煤矿采掘巷道高强支护技术是一种针对煤矿特殊地质条件下的巷道支护方法，旨在提高巷道的稳定性和安全性。该技术主要应用于解决深部开采、高地应力、软岩巷道以及复杂地质条件下的巷道支护难题。

高强支护技术包括多种类型，如高强度钢支架、锚杆（索）支护、注浆加固、组合支护等。这些支护方法具有不同的特点和适用范围。高强度钢支架具有较高的承载能力和良好的适应性，适用于地质条件复杂、地压大的巷道；锚杆（索）支护通过锚固岩体，提高岩体的整体稳定性，适用于软岩巷道和深部开采巷道；注浆加固则是通过向岩体注入浆液，改善岩体的物理力学性质，增强岩体的承载能力；组合支护则是将上述几种支护方法相结合，以实现更好的支护效果。

高强支护技术具有以下特点：承载能力强，能够适应复杂的地质条件；施工速度快，有利于缩短巷道施工周期；安全性能好，能够降低巷道事故的发生概率；经济效益高，有利于降低煤矿生产成本。因此，高强支护技术在煤矿采掘巷道中得到了广泛应用。

三、煤矿采掘巷道高强支护技术的应用

煤矿采掘巷道高强支护技术的应用，是确保煤矿安全生产的关键环节。在复杂的地质条件和日益增长的安全生产压力下，高强支护技术发挥着至关重要的作用。

首先，在巷道掘进过程中，高强支护技术能够提供强大的支撑力，有效抵抗地压对巷道的破坏作用。例如，通过使用高强度钢支架，可以承受更大的地压，保持巷道的稳定性。在软岩巷道中，锚杆（索）支护技术的应用，能够通过锚固作用，提高软岩的强度，减少巷道的变形和破坏。

其次，高强支护技术在深部开采中尤为重要。随着开采深度的增加，地压和温度条件变得更加恶劣，巷道更容易发生变形和破坏。在这种情况下，采用注浆加固技术，可以增强岩体的整体稳定性，防止巷道的大规模变形和垮塌。

此外，高强支护技术还广泛应用于处理特殊地质条件下的巷道问题。例如，在含有瓦斯、水害等危险因素的巷道中，采用高强支护技术可以有效防止灾害的发生。通过组合不同类型的支护方法，可以针对不同的地质条件，制定出最合适的支护方案。

在实际应用中，高强支护技术的应用需要根据巷道的具体情况来决定。例如，对于地质条件复杂、地压大的巷道，可以采用高强度钢支架与锚杆（索）相结合的支护方式；对于软岩巷道，则可以采用注浆加固与锚杆（索）相结合的方式。通过这种个性化的设计，可以最大程度地发挥高强支护技术的优势，确保巷道的稳定性和矿工的安全。

四、煤矿采掘巷道高强支护技术的改进与发展

随着煤矿开采深度的增加和地质条件的复杂性，煤矿采掘巷道高强支护技术面临着新的挑战和更高的要求。为了适应这些变化，高强支护技术需要不断地改进与发展。

在改进方面，首先是对支护材料的优化。新型高强度、高韧性的支护材料被研发出来，这些材料不仅能够承受更大的地压，而且在巷道变形时具有更好的适应性，从而提高了巷道的整体稳定性。此外，新型材料的耐腐蚀性和耐久性也得到了显著提升，延长了支护结构的使用寿命。

其次，是支护结构的创新。传统的支护结构往往侧重于单一形式的支撑，而新型支护结构更加注重多种支护方式的组合应用。例如，将高强度钢支架与锚杆（索）支护相结合，既能够提供即时的支撑力，又能够通过锚固作用提高岩体的稳定性。此外，注浆加固技术的应用，也能够有效改善岩体的力学性质，增强其承载能力。

在发展方面，信息化和智能化技术正在被引入到高强支护技术中。通过安装传感器和监测设备，可以实时监控巷道的稳定性和支护结构的性能，从而及时调整支护方案。智能化分析系统的应用，能够根据监测数据预测巷道变形趋势，为巷道安全管理提供科学依据。

同时，随着环保意识的增强，高强支护技术的环保性也成为改进的重要方向。研发环保型支护材料，减少对环境的影响，以及在施工过程中采取环保措施，减少噪音、粉尘和废水排放，都是未来高强支护技术发展的重要课题。

总之，煤矿采掘巷道高强支护技术的改进与发展，是提高煤矿安全生产水平和效率的关键。通过技术创新和材料优化，结合信息化和智能化技术，高强支护技术将更好地适应煤矿开采的复杂环境，为煤矿的可持续发展提供坚实保障。

五、煤矿采掘巷道高强支护技术的经济效益分析

煤矿采掘巷道高强支护技术的经济效益分析是评估其在煤矿安全生产中应用价值的重要环节。高强支护技术虽然在初期投入上可能高于传统支护技术，但从长远角度来看，其经济效益显著。

首先，高强支护技术能够显著提高巷道的稳定性，减少巷道维修和修复的频率。由于高强支护具有更高的承载能力和更好的适应性，它能够有效抵抗地压的影响，降低巷道变形和破坏的风险。这样不仅保障了矿工的安全，也减少了因巷道不稳定导致的停工和维修成本。

其次，高强支护技术的应用可以提高煤矿的生产效率。稳定的巷道条件为机械化作业提供了良好的环境，使得采掘设备能够高效运行，减少了因巷道条件不佳而造成的设备停机时间。提高的生产效率直接转化为经济效益的提升。

此外，高强支护技术的应用还可以降低生产成本。通过减少巷道维修和修复的次数，降低了人工和材料的消耗。同时，新型高强支护材料的使用，虽然单价可能较高，但由于其耐用性和高效性，长期来看能够减少材料更换的频率，从而降低总体材料成本。

在经济性评价方面，可以通过计算高强支护技术的投资回收期、净现值和内部收益率等指标来评估其经济效益。通常情况下，高强支护技术的投资回收期较短，净现值和内部收益率较高，显示出良好的经济性。

最后，高强支护技术的经济效益还体现在其对环境的影响上。通过减少巷道维修和修复，可以减少对环境的人为干扰，符合绿色 mining 的理念，从而提升煤矿企业的社会形象和市场竞争力。

结束语：

通过对煤矿采掘巷道高强支护技术的应用研讨，我们可以看到，高强支护技术在提高巷道稳定性、保障安全生产方面具有显著的优势。然而，在实际应用过程中，仍存在一些问题和挑战。为了更好地发挥高强支护技术的作用，我们需要不断完善相关技术，加强科研攻关，提高支护材料的性能，同时，加强矿工的安全培训，提高安全意识。相信在不久的将来，随着高强支护技术的不断发展和完善，煤矿采掘巷道的安全生产水平将得到进一步提升，为我国煤矿行业的可持续发展贡献力量。

参考文献：

[1]董斌.煤矿巷道掘进中高强支护技术的应用研究[J].能源与节能,2024,(06):264-266.