矿山采掘中高强支护技术研究

（阳煤集团五矿 山西 045209）

矿石中存在的煤有很好的可燃性，能够长时间的储存，不容易发生变质，而且已经在人们的生活中应用的非常广泛。现在经济发展的比较快，人们的生活节奏也加快，在平时的生活中对煤炭资源的需求量越来越多。因此，就需要不断开采煤矿资源，开采的深度逐渐加深，开采的难度就会不断增加，同时就会出现很多不同的安全隐患，不过要特别重视煤矿开采工人的施工安全，避免工人受到伤害。随着煤矿开采深度的加深，就需要更先进的煤矿开采技术，保证煤矿支护结构非常的稳定，因此要积极的分析和研究良好的支护技术和支护方法。采矿资源一直是人们日常需求量很大的资源之一。由于采矿和采煤工作的高风险因素，如何提高采矿和采煤的安全性一直是备受关注的问题。由于煤矿开采的复杂环境和地质条件，以及开采深度的不断加深，煤矿开采的配套技术提供了进一步的证明。普通的支持技术已不能再保证煤矿人员的安全。如果要提高安全系数，则必须增加支撑技术的强度。

1.高强支护技术

(1)高强支护技术的意义

固定技术一般是指利用专门的工具对建筑工地进行保护。高级支护技术是对落后的支护技术进行了改造升级，有明显的经济实用性和可靠安全性，已经在现在的支护领域得到了非常普遍的使用。另外，对巷道进行支护可以保证巷道的稳定性和安全性，防止巷道结构不科学。由于巷道的结构具有非常强的稳定性，这会严重增加煤矿井下巷道的负载。现在的高强度支护技术比较适合用在煤矿的开采过程中，由于煤矿的地质结构非常复杂，层次较多，再加上煤层的质地较软，在煤矿的生产过程中会出现顶板变形的情况。而高强度的支护方法能够很好的解决顶板变形的问题。目前，煤矿企业正在积极的研究和发展锚杆等保护装置，现在已经形成了较为稳定的一些内部保护。诸如高等级钢之类的聚合物材料被广泛用于锚杆的生产，或者纵向的左手用于辅助工作。

(2)高强支护技术的原理

高强度支护技术是较为先进的技术，不再使用传统的支护原理，需要结合具体的情况来进行相应的设计。一般情况下需要充分考虑支撑直径的承载力和固定承载力。防雷螺栓的设计一定要符合规定的标准，而且要按照具体的煤矿开采情况来设计高度。普通的螺栓经常被应用在低负荷的煤矿和一些地质问题较少的煤矿。在具体的开采过程中，需要利用合理的支护技术，这样可以保证支护隧道具有较强的稳定性，起到最大限度的支护效果。通常情况下在内部矿井通道的上部支架中使用高强度技术，就算是通道上部发生变形也不会影响支护的稳定向。输送机（图1）需要进行合理的运用，降低通道顶部的集中压力。利用高强度支护技术能确保地表的绝对稳定，还可以防止在爆破的时候巷道发生变形，这样可以基本确保巷道的安全性，使煤矿企业的经济效益比较乐观。

图1 煤矿输送机

(3)应用高强支护技术的优势

在煤矿的开采过程中要优先使用高强度的支护技术，首先，最重要的就是可以保证采煤工作的安全进行，工人的生命安全不受威胁，有非常好的稳定性，几乎不会受到外界其他因素的过多干涉，并且可以使采煤工作有非常好的开采效果，提高了煤矿开采的质量。其次，在开采煤矿时经常会遇到岩石变形的情况，会严重影响企业的开采效率和开采质量，给煤矿企业带来一些经济损失。煤矿企业合理的使用高强度支护技术，积极发挥其作用和优势，促进煤矿企业的顺利开采。另外，高强度支护技术能够明显改变煤矿井下的空间结构，减少了工作人员的施工时间，给煤矿企业节省了很多的施工成本。它适用于重型辅助技术，并且占地面积非常小。还可以减少煤矿企业对建设工程的成本投入。最后，高强度支护技术不是特别复杂，比较方便进行施工操作，提高煤矿企业工作人员的工作效率，创造更多的经济，确保施工人员安全和施工质量，并确保企业有更高的施工标准。

(4)加强对原有支护技术的创新

如今，在矿业公司的实际采矿工作中，传统的采矿技术已不再适用，并且不能从根本上满足采矿的实际要求。因此，矿业公司现在必须将重点转移到改善和发展采矿技术上。加强采矿技术的研究和创新。促进采矿技术的高度机械化、人工智能和自动化。随着采矿技术的发展，还必须创新顶板掘进的支护技术。必须应用所有可用于挖掘的学习和使用的新技术和新流程。

2.矿山采掘中高强支护技术应用中存在的问题

煤矿企业在具体的采煤过程中，要特别重视煤矿开采的安全问题和施工质量，这是比较重要且真实存在的问题，必须经过科学的规划和先进技术来进行合理有效的解决。现在高强度支护技术在正常的使用过程中仍然还有一些问题出现，但是，部分煤矿公司经常使用高强度支撑技术，并且所获得的效果也得到了显著增强。在支撑工作初期岩石结构不连续变形的情况下，通过改变围岩的压缩程度可以有效地控制变形问题。高强度支撑技术在一定程度上控制了矿井的承载能力，以确保煤矿井下岩石的完整性，并且减少井下岩石遭受不同程度的破坏。现在，很多地区的煤矿企业没有充分应用高强度支护技术，没有得到普遍的应用，主要还是因为这些煤矿地区周围的地形结构比较复杂，环境不太好，地质构造也有很强的特殊性。在具体的支护（图2）过程中，通常情况下会受到很大的应力，隧道的上部将会出现明显的变形，而且煤矿井下的隧道随时可能会出现收缩的情况，这种情况的出现会严重影响煤矿企业后期的开采情况。如果沿着采空区开始采掘煤矿可能还会有一个更特殊的情况，煤矿井下的隧道经常性的出现变形，在高强度开采煤矿的时候会使变形情况更加严重，隧道中的空间会越来越小，给后期的煤矿开采工作带来很多的不便，甚至会出现更严重的问题，有可能会发生煤矿的安全事故，进而威胁到煤矿开采人员的自身安全和煤矿企业的经济利益。

图2 支护方式

3.矿山采掘中高强支护技术的应用策略

在对煤矿进行高强度支护之前，我们需要全面了解支护技术，多方面的分析和搜集一些地质构造的资料，并合理设计支护的措施。根据实际工作情况计划并完成支护工作的一些重要内容。在进行支护技术的初始阶段，很多的围岩在地质结构上是不连续变形的。实际上，这个问题可以通过压力支持来解决。间歇变形可以控制一些损坏。另外，需要确保锚杆支护的一些围岩不能受到任何破坏，而且在高强度支护的区域内可以使相对应力最大化，这也降低了由锚杆引起的破坏率。高强度支撑（图3）装置中的延长杆可以在很大程度上控制围岩的变形程度，以确保最大的工作效率。为了将重型支撑技术应用到实际的采矿工作中，有必要建立和完善一个较为全面的支护监控系统。

图3 锚杆支撑

4.结束语

总之，我们人类在平时的生活和生产中仍然是使用煤炭资源为主要燃烧材料，使用量和需求量已经随着经济发展而不断增长。在以后的发展进程中，煤炭资源还是发挥着重要的作用，没有其他能源可以取代煤炭资源的地位。不过煤炭资源的需求量逐渐增加，煤炭总量却在逐渐减少，所以需要深度的开采煤炭资源。煤矿企业在深度开采的过程中，需要使用高强度支护技术，这样可以保证工人的自身安全，提高煤矿资源的开采质量，为企业创造更多的经济利润。煤矿企业要不断应用高强度支护技术，对其进行积极的改进和合理的使用，推动煤矿企业更快更好的发展。