摘要：煤矿开采过程中所处环境较为复杂，存在的安全风险较大，为了进一步提高煤矿开采掘进的整体水平，采用高强支护技术具有重要意义。下面文章就对煤矿开采掘进中高强支护技术的应用展开分析和研究。
关键词：煤矿开采；开采掘进；高强支护；支护技术
引言
国内的很多煤矿都需要在矿井中开采煤炭资源，如果采取的掘进支护措施不合理，可能会威胁到作业人员的生命安全，给企业带来较大的负面影响。这就需要对地质情况复杂、结构脆弱的煤矿生产区域进行高强支护，从而使巷道作业更加安全，提高煤矿开采过程中的地质稳定性。
1高强支护技术概述
所谓的“高强支护技术”，主要指的是在煤矿采煤掘进工作中，利用锚杆、钢丝网、锚索等设备、设施而组装成的一种巷道支护设备。由于煤矿井下地质结构比较复杂，在采煤掘进中会经常遇到一些底软、顶软的煤层，所以出于安全考虑，矿工有时也会把两种或两种以上的支护结构联合起来使用，这样做的好处是即使是在掘进巷道顶板出现松动、变形的情况下，也能较好地提高巷道及矿井周围岩石的稳定性，增强巷道的载荷能力，避免巷道因承受过大的压力而发生变形。鉴于高强支护技术的安全性能和经济性能都比较优越，所以在煤矿开采掘进中得到了较好的应用。下文就其应用示例略作谈论。
2煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的相关应用
3.1光爆锚喷网技术的应用
光爆锚喷网技术在煤矿开采中应用的主要原理就是利用锚杆的加固拱作用，对煤矿的岩层进行加固，从而增强岩层的稳定性，实现围岩抗剪力的增加，强化煤矿巷道的支护强度。在煤矿巷道的深部围岩处设置加固拱结构，能够有效的提升围岩的稳定性，对于预防围岩上方的岩层松动和变形具有重要作用，有效的提升了煤矿开采工作的安全性。在煤矿的开采中，如果出现了可能散落的岩层时光爆锚喷网技术能够利用锚杆的悬吊功能将岩层固定在比较稳定的围岩结构上，然后在利用锚杆的支撑作用对这部分的围岩结构进行支撑，减少围岩的荷载。另外，光爆锚喷网技术中的锚杆还具有补强的作用。将锚杆设置在煤矿巷道的周围，能够对巷道结构起到很好的保护作用，增强了巷道周围围岩的结构稳定性，将围岩的荷载分配到了锚杆上，减轻了围岩所承受的荷载。
2.2预应力锚杆支护方式
为了更好地解决复杂地质条件下煤矿巷道支护问题，需要充分考虑到支护系统具备的刚度，采用预应力锚杆可以主动对巷道岩壁进行支护，更好地防止出现煤矿巷道围岩变形和损坏，巷道的掘进速度也会进一步提升。利用预应力树脂加长锚杆作为支护材料，并结合喷射混凝土技术，采用钢护板和钢筋网作为顶板和护帮，巷道顶板和护帮之间均匀设置锚杆，底板部位同样设置一定间距的预应力锚杆。当煤矿巷道开挖之后，需要及时喷射一定厚度的混凝土来进行临时性的支护，把巷道内超挖部分完全填平。预应力锚杆安装施工完毕，进行二次混凝土喷射。
2.3喷射混凝土支护技术应用
喷射混凝土支护技术是通过喷射水泥包裹砂浆和干式混凝土的形式进行。该技术是将喷射的混合物在压缩空气的作用下，将混合物喷射在煤矿巷道和岩层表面，让混合物对煤矿巷道和岩层起到加固作用，从而提升巷道和岩层结构的稳定性，确保煤矿开采安全。干式混凝土的喷射是先将混合物进搅拌在利用砂浆机进行混合物喷射，同时是对巷道和岩层的加固。无论采用哪种喷射混凝土支护方式都需要对煤矿开采区域进行勘察，详细记录下勘察的结果和各项数据，通过科学的计算，制定出科学的支护方案，从而提升煤矿开采的安全性和高效性。
2.4联合高强支护技术的应用
所谓联合高强支护技术，是对采用锚背支护和U型钢可缩性支架而联合形成的超高强支护体而言的，其支护体中的U型钢可缩性支架既可以适应矿井深部巷道的变形又能够控制巷道顶板及煤层结构侧向变形。联合支护技术经常用到的材料主要有金属网、钢筋网、塑料网以及木材、混凝土等，就煤矿井下深部巷道而言应用最广泛的当属钢筋网背板，在具体应用中是先利用同锚杆将钢筋网背板锚作用于矿井巷道顶板上，而后再与支护体中的U型钢可缩性支架联合使用，这样就组合成了一种高强支护技术联合支护体。利用这种高强支护技术联合支护体可以显著提升煤矿井下深部巷道顶板、围岩等稳定性，特别是对于那些在利用喷射混凝土支护结构已经不能保证煤矿井下深部巷道完整性的情况下和在巷道有可能发生流动、移动和变形等的情况下，利用这种高强支护技术联合支护体而达到的安全效果会更加突出。
3采煤掘进工作中高强支护技术的应用
3.1高强支护技木在软岩巷道中的应用
通过对煤矿产业运行特点的分析，在煤炭资源开采中煤矿采集工作相对较难，软岩巷道作为施工中较为重要的环节，在煤矿资源开采中会增加巷道变形风险，通过高强支护技术的运用，可以有效避免顶板支护发生的可能，为煤矿产业的运行提供支持，如图1所示。而且，在软岩巷道的高强度支护中，相关施工人员可以结合煤矿资源的开采状况，进行顶板支护管理方案的执行，增强煤矿人员的管理意识，保证煤矿资源开采的整体效率。
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图2软岩巷道中高强度稳定性支护方案
3.2在预破碎煤层中的应用
在煤矿开采掘进过程中，会经常性地遇到一些破碎煤层，如果对于破碎煤层沿空掘巷采用传统的棚式支护方案，其结果常常是前面掘进，后面修缮，这不仅严重拉高了巷道的支护经费和维修管理费用，还制约了采煤掘进作业的生产进程，而且巷道支护的安全性能也不可靠。在爆破作业中，以爆破点为中心对周边岩层造成的影响程度是有所不同的，应用高强支护技术需视岩层的松动情况而采取相应的加固处理措施。需要说明的是，在爆破作业之前，就应该先对关键位置的围岩做好锚固加强处理，这样做的目的是为了更好地发挥围岩的承载作用，降低岩层压力过大带来的危害，预防围岩的变形。
4煤矿采煤掘进工作中高强支护技术应用中需要注意的问题
4.1支护的合理选择
伴随煤矿产业的运行，为了提升煤炭资源的开采效率，应该强调高强度支护技术的注意问题，通过掘进工作的构建提升采煤工作的整体效率，保证煤矿资源开采的安全运行。而且，在煤矿资源合理支护中，应该充分发挥高强支护技术的使用价值，通过支护方案的设计保证施工的稳定性，充分满足巷道施工的稳定需求，推动煤矿产业的运行及发展。在支护选择中，应该注意对采煤掘进的监督，提升采煤工作的整体质量，为采煤工作的效率提升提供参考。
4.2高强度支护技术的改进措施
在对煤矿巷道进行初期支护过程中，需要对巷道围岩施加支护作用力，加设巷道预应力锚杆来对巷道变形进行有效地控制。还应该做好支护系统施工质量监督检查工作，实时监测巷道围岩情况，充分掌围岩在煤矿开采过程中的运行规律，做好地质方面的数据监测工作，不断对支护结构进行改进和优化，从而减省安全事故发生的可能性。还应该对施工数据进行分析和研究，及时存在的技术问题和安全隐患，制定出切实有效的解决措施，来提高煤矿巷道支护系统的稳定性。
结语
通过科学合理的制定高强支护技术的方案能够有效的提升煤矿巷道的稳定性，支护技术也能够发挥其作用，促进我国煤矿的开采效率和开采安全。高强支护技术是支护技术中非常重要的一种手段，对于地质条件比较特殊的煤矿开采地区具有良好的保护作用，因此，为了提升煤矿巷道的稳定性和开采的安全，必须要强化高强支护技术的应用。
参考文献：
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[2]王孝龙.煤矿采煤掘进中高强支护技术的应用探讨[J].机械研究与应用，2018，181-182+185.
[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（2）：75-76.
论文作者:汝玉迪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/13
标签：巷道论文; 煤矿论文; 围岩论文; 技术论文; 岩层论文; 稳定性论文; 顶板论文; 《基层建设》2019年第27期论文;