摘要：在煤矿采煤作业中，为保证安全以及掘进工作顺利进行，应当采用高强支护技术。由于煤矿地质条件较为复杂，在掘进作业中可视情况采取砼柱、锚杆及钢丝网等多种支护手段。多采用树脂锚杆作为高强支护的主要材料，不仅由于其优越的支撑效果和低廉的材料成本，更是因为具有质量轻、易运输的特点，在支护材料中具有性价比优势。若支护材料选取不当，过大或者过重均会造成运输及安装困难，大大降低高强支护的实施效率。
关键词：煤矿采煤；掘进工作；高强支护技术；应用
1高强支护技术优势分析
在煤矿开采之初，由于多为浅层煤矿，采煤掘进技术应用不多且水平较低，矿井高强支护也缺乏正确的认识，其应用程度也不高，没有得到足够重视。然而，由于煤矿开采需求增加，为获得更多煤炭产量，更多采用采煤掘进技术，加快深层地质煤矿开发，此时高强支护技术崭露头角，在其稳固矿井作用下有效提高了采煤效率，降低开采难度。当然，随着采煤掘进技术应用，矿井深度加深的同时也提高了安全风险，如瓦斯泄露、粉尘爆炸、矿井坍塌等，对采矿工作者安全构成威胁。特别是在矿区地质条件较差时，高强支护技术作为必备的安全措施很好的促进矿井稳定性和采煤安全性提升。总的来说，高强支护技术优势表现为：一是随着采煤掘进的深入，不仅采煤难度加大，而且巷道的安全和稳定也遭受较大风险，高强支护技术可以提高采煤巷道结构的稳定性，使之具有更高的承载能力，进而保障矿井安全生产；二是在成本投入上占优势，可适应矿井下恶劣环境，也不会受电力供应干扰，具有很好实用效果；三是支护材料具有质量轻、易运输的特点，有效减轻支护作业难度，提高支护效率；四是高强支护技术在稳定巷道结构的同时使之具有更长使用寿命，运维成本低，降低维护资金需求，有助于保证煤矿生产效益。
2煤矿采煤掘进工作中高强度支护技术的应用
2.1高强度支护常用方法
2.1.1矿用支护型钢
煤矿采煤环境恶劣、复杂，涉及到众多高风险性作业。为确保人员、财产安全，在掘进过程中，常用矿用支柱型钢的方法，对巷道进行支护。严格控制支护型钢的抗压、抗拉、抗剪性能，确保其充分达到掘进支护需求。另外，支护前还应对支护型钢的荷载能力进行精确的计量，以最大程度确保支护系统安全、可靠。
2.1.2预留煤柱支护
预留煤柱支护也是一种常用的高强度支护方法，该方法已被沿用很长一段时间，在煤矿采煤掘进的上段及下段，一般优先选择预留煤柱支护法。预留煤柱状支护能够很好的改善矿道中通风、排水能力差的问题，确保掘进工作顺利开展。但由于该方法在使用时涉及到较高的成本，且给巷道维护带来更大的工作压力，为此，需要详细分析施工需求，选择将该方法与其他支护方式结合使用，以提高煤矿生产的经济性。
2.1.3可缩性支架支护
可缩性支架具备双向伸缩的优点，当巷道相对狭窄、作业面不足时，掘进工作对巷道产生的影响较大，导致发生坍塌风险的概率上升。此时，可利用可缩性支架，辅助提高巷道的荷载性能，对巷道内壁进行支护。
2.2喷射混凝土支护技术
煤矿开采掘进主要基于封闭地下环境展开，由于地质构造复杂性较大，且存在岩层不够稳定等稳定，假若支护强度不足便极易引发煤层压出以及冲击低压等多种问题，对采煤掘进问题的正常开展造成严重影响。超高强喷射混凝土支护技术达到的支护效果尤为明显，能够确保巷道整体安全性，超高强喷射混凝土支护技术涵盖了湿式喷射混凝土，干式喷射混凝土以及水泥裹砂喷射混凝土等多种技术方式，其中常用的技术以干式喷射混凝土支护技术为主。通过运用机械方法或人工方法，实现水泥、混凝土以及速凝剂多种拌合方法，之后将混凝土料输送至干式喷射混凝土喷砂机喷射嘴中，根据相应的比例配合加水，能够喷射至矿井的想到围岩墙中，形成了支护体运用水泥裹住砂粒，并运用压缩空气或泵送等方式，向喷射嘴输送混合料，之后喷设置巷道的围岩墙壁中，所达成的高强度喷射混凝土支护体，从而对巷道安全稳定性形成有效保障。
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2.3高强支护在光爆锚喷网中的运用
根据煤矿采掘的实际情况，在应用光爆锚喷网的过程中，根据高强支护技术的计划方案，能够依照煤矿采掘的特性，做出锚杆加固的计划方案，从而降低围岩处工作中产生的不良状况，提高煤矿采掘的高效性，同时也为光爆锚喷网的工作优化起到参照作用。一般来讲，为了提升光爆锚喷网的工作效率，需要把高强支护技术工作做到位，其中需要注意的是：
第一，为了在煤矿开采期间有效降低围岩松垮、变形问题的发生，需要在矿下深部围岩定位中添加弓形结构用以加固，这样不但能够确保围岩施工的安全性，同时也是进行巷道施工的基础，并能够有效提高煤矿采掘的高效进行。
第二，为了在煤矿开采期间有效降低围岩松垮、变形问题的发生，必须把施工技术的安全性和稳定性作为施工的重点考虑对项，实现锚杆技术的悬吊价值，提高光爆锚喷网工作的成效，有效提高煤矿采掘的高效进行。
第三，为了提高巷道施工的安全进行，在煤矿采掘期间，需要注重巷道支护的牢固性，而锚杆支撑技术的革新，能够对巷道深处的牢固性起到积极作用，避免荷载情况的出现。并且，在锚杆对周围巷道的支撑作用下，经过对围岩强度的作业能够将其拉应力降到最低，从而提高巷道的承重能效。
2.4高强度支护技术应用要点
第一，结合煤矿巷道实际情况及掘进技术要求，合理计算并设置支护参数，确保支护技术发挥出最佳的支护效果，确保巷道稳定，并辅助掘进施工速度的提升。第二，在应用高强度支护技术之前，应彻底检查当前的巷道顶板、侧壁是否已经表现出变形、碎裂或坍塌趋势，对以上情况进行初步控制，以免其后期进一步扩张影响技术支护效果发挥。第三，引入在线监控设备及系统，对煤矿采煤掘进机支护施工情况进行实时监督。及时掌握巷道及周围岩体变动信息，以达到对安全风险的事前预防，避免在施工过程中因危险信号无法及时发现造成不必要的损失。第四，积极引进先进的掘进技术及高强度支护技术，注意技术应用能力的提升，确保掘进施工安全。
3高强支护技术的创新应用
3.1巷道主动支护
随着采煤掘进深入，地压迅速增加，而锚杆支撑力有限，应采取技术措施充分利用巷道自身的承载能力，协助高强支护措施共同维持巷道的稳定。
3.2施工前现场考察
煤矿开采前的现场考察工作尤为重要，通过考察要对开采条件、地形地质以及环境等有清晰认识，对开采难度也有初步了解，然后再科学制定高强支护措施，使采煤更加顺利。此外，还要通过预实验的手段来验证支护方案是否正确，这样可避免盲目支护所带来严重后果。
3.3高强支护联合应用
巷道作为采煤作业的必由通道，巷道的稳固直接关系采煤人员安全，因此可采用高强支护联合应用的方法。相较于高强支护方法单独应用，高强支护方法的联合使用，可使巷道更加稳定，能够更好的维护采煤安全。
结论
综上所述，高强支护一直都在采煤掘进工作中发挥着重要的作用。这样一方面能够保证采煤掘进技术能够安全进行，同时又能够保证采煤的效率，从而更好地满足市场对煤炭的需求。另外，高强技术既能够有效地提升巷道的抗变形能力，还能够保证采煤事业更上一层楼。相信将来高强支护技术也会在采煤掘进技术中被进一步的应用。
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论文作者:栾志栋,刘汉明,梁宁宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：巷道论文; 技术论文; 煤矿论文; 围岩论文; 混凝土论文; 矿井论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第32期论文;