煤矿掘进工作中高强支护技术的应用分析

郝琰峤

摘 要：目前，在深部“三高一扰动”的影响下，煤矿掘进支护与传统支护有很大不同。因此，分析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术对于指导煤矿安全生产具有重要意义。

关键词：煤矿采煤掘进工作;高强度支护技术;应用

引言

随着煤矿开采和掘进工作的不断发展，一些潜在的安全威胁逐渐显现出来，成为制约煤矿正常采煤工作秩序的重要原因。以采煤掘进的支护安全隐患为主要代表，在采煤生产过程中，由于支护强度或支护质量不足，容易造成掘进工作面坍塌或其他危害。

1技术原理

高强支护技术主要是在深部采煤过程中对整个巷道进行支护，可以更好地解决复杂环境下巷道的不安全性，也可以有效克服支护结构的特殊问题，使整个开采更加高效和安全。对于高强度支护技术，具体操作过程中需要做的工作：首先，在正式开挖前，相关人员应对施工现场进行详细的勘察，制定科学合理的施工方案。同时，为了更有效地解决隧道塌方问题，需要在具体位置有效安装相关预警装置;其次，对高强度支护过程中使用的设备进行测量，确保承载强度满足要求，同时要留有一定的可调空间，以便后期再次加强巷道的强度。此外，在使用高强度支护技术时，应根据相关使用特点优化控制方式，使整个巷道更加稳定和安全。

在煤矿掘进中，高强度支护技术的使用大多是基于悬挂原理。通过规定锚杆长度、锚杆直径、锚杆排距等具体数值，可以掌握锚杆承载力、锚固力等详细因素，达到保持锚杆稳定、传递岩石应力、消除竖向应力的效果，从而有效避免和准确控制煤矿巷道变形，提高巷道支护效果。但是，在实际的煤矿开采和掘进工作中，高强度支护技术的使用必须根据煤矿巷道的具体情况，通过明确巷道岩层的受力情况，可以选择高强度的支护方式和锚杆材料，而不仅仅是树脂锚杆的唯一材料。此外，随着煤矿巷道开挖的不断推进，巷道壁和巷道顶部的岩石压力会更大，巷道周围的岩石会出现一些裂缝甚至断裂。此时，如果不采取有效的支护措施，就会发生煤矿巷道坍塌事故，影响巷道安全。高强度支护技术的应用可以有效解决巷道中岩壁压力过大的问题，通过保证岩壁的完整性来保护岩壁免受破坏。其中，延长杆的使用还可以有效增强锚杆的使用效果，进而实现对岩壁变形的控制。结合高强度支护技术的应用环境，主要作用于巷道顶部空间。通过开启预应力承载结构，可以自动处理巷道顶部岩壁过大的预压力，避免岩壁变形。

2高强支护技术的应用现状

就目前情况而言，在煤矿开采和掘进中使用高强度支护技术具有很好的效果。但是，由于高强度支护技术使用时间短，在具体使用过程中还存在很多问题，使得高强度支护的使用没有得到广泛推广。对于高应力的巷道，在掘进过程中会受到多种因素的影响，导致巷道顶部出现不同程度的变形，在此过程中会发生收缩变形。在这种情况下，对隧道施工非常不利，在隧道施工过程中容易发生许多不安全事故，威胁施工人员的生命安全。同时会给相关企业带来巨大的经济损失，不同程度地影响企业的经济效益。此外，在沿空掘巷过程中，要严格使用高强度支护技术，进一步加固巷道，使巷道更加安全。同时，如果在开采作业过程中不对巷道进行加固，巷道会发生不同程度的变形，破裂面的收缩总是会加强，对整体开采进度影响很大，甚至会发生很多不安全事故，从而使施工人员在具体施工过程中的安全得不到保障，给煤炭企业造成经济损失，降低企业的经济效益。目前，在高强度支护技术的使用中，检测机制的制定和实施还存在许多不足，因此相关人员必须采取措施加大关注力度，以便于相关监测机制在煤矿开采和掘进过程中的实施，使其作用最大化，并為其他技术的研发提供一定的参考，使煤矿开采和掘进工作能够安全稳定地进行，为相关煤炭企业带来更大的经济效益。

3中高强支护技术的实际应用分析

3.1光爆锚喷支护技术

在煤矿掘进中，使用光爆锚喷支护技术的时候应该合理设置光爆锚喷网的参数，具体包括炸药用量、不耦合系数、实际装药的结构、最小抵抗线以及炮孔间距数值等等。在确保光爆锚喷的各项系数得以有效把控的基础之上，才能够为充分保障巷道的支护效果提供良好的环境，这样一来也能够起到加强采煤掘进安全性的作用。光爆锚喷技术的具体使用原理如下：主要是为了能够充分将锚杆的悬吊作用充分发挥出来，在围岩周边的较深位置处，使矿井巷道中的光爆锚喷网形成特定面积的加固拱，从而起到加强围岩补强效果的作用，以此来有效提升巷道深部围岩的稳定性。与此同时，还可以充分发挥出组合梁的功能，其不仅能够有效改变围岩的应力环境，同时还能够加强巷道顶板荷载和底板荷载，起到控制围岩的变形程度和围岩松动程度的作用，起到支护作用。光爆锚喷技术的使用，不仅适用范围较广，同时其安全性也相对较强，能够在花费较少的成本的基础之上，起到很好的巷道围岩支护作用。

3.2组合高强度支撑技术

联合高强度支护技术的应用具有主动性和综合性的特点，可以与其他支护手段相结合，进一步提高支护效果。比如组合式高强度支护技术，可以初步实现锚背支护与钢架支护相结合，进而增强巷道围岩的支护效果。在实践中，采用联合高强度支护技术可以有效解决煤矿巷道深部变形问题。通过在巷道顶侧设置锚杆后支护，可以实现巷道内支护和外支护之间锚杆支护的协同作用，从不同角度增强巷道的支护效果。使用组合式高强度支护技术的要点如下：一、主动性。联合高强度支护技术能够主动支护煤矿巷道围岩不变形、不坍塌，进而达到保证巷道围岩安全的效果。然而，联合高强度支护技术的应用必须建立在合理的支护方案基础上，只有确定巷道围岩的预应力和竖向应力的限值，才能更好地保证巷道的安全。第二，全面性。使用组合式高强度支护技术的要点也体现在全面性上，可以综合运用多种支护手段，从而解决不同支护手段的缺陷和不足。如锚背与型钢的联合应用，高强度锚杆和锚索的应用等，通过综合利用不同的支护手段，实现联合支护。

3.3喷射混凝土支护技术

在煤矿采掘过程中采用喷射混凝土支护技术可以进一步加强支护强度。其主要原理是使用多种混凝土，从而增加巷道支护强度，增强支护效果。在混凝土应用过程中，有三种广泛使用的喷射混凝土支护方法，即湿式喷射混凝土、干式喷射混凝土和覆砂喷射混凝土。这三种方法是利用相关的机械设备和人工操作，将一定比例的水泥、混凝土和速凝剂混合，在巷道中需要支护的位置进行喷壁，从而形成高强度的支护体。其中，水泥砂浆喷射混凝土支护技术是近几年才出现的一种新的支护方法。其应用原理主要是用水泥包裹砾石，然后用泵将制备好的混合物从喷嘴喷出，形成高强度的支撑体。

结语

总的来说，在当前深部煤炭开采过程中，高强度支护技术的有效使用发挥着重要作用，不仅可以提高煤炭开采的安全性和稳定性，还可以提高施工效率，增强煤矿企业的经济效益。因此，对于煤炭企业来说，有必要更加重视这项技术的应用，同时根据具体情况制定合理、科学的施工方案，确保开采的顺利完成。此外，相关人员在施工过程中也需要严格遵守相关规定，希望本文的讨论能给相关人员带来一些帮助。目前，我国的煤矿安全事故时有发生，其中顶板事故大部分的原因都是因为没有做好巷道的支护和监测工作。因此，在煤矿掘进工作当中使用高强支护技术日益成为必然的要求和选择。

参考文献

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[2]蔺军发.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的运用[J].当代化工研究，2020（09）：103-104.