皖北煤电集团公司五沟煤矿
引言
煤炭是我国经济建设的一种重要资源，在各行各业中应用十分广泛，同时煤炭资源的应用价值以此存储便利性等都为煤炭业的发展提供了有利契机。因此，在开采煤炭资源的过程中，要充分发挥先进技术的优势，以保证煤矿开采的效率以及安全性等问题，所以对煤矿采煤掘进工作中对高强支护技术的应用进行分析是非常有必要的，高强支护技术是遵循实际条件实现自主支护巷道的一项技术，能够使围岩的预应力得到提升。该项技术将树脂锚杆作为关键材料，技术原理是分散应力，使顶部压力降低，控制四周形变，从而实现自主支护，该项技术的应用对提高煤矿开采的整体安全性上具有非常有益的推动作用。
1煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术中的影响因素
1.1巷道围岩强度的影响
巷道围岩的强度直接决定着巷道的稳定程度，为了能够更好地对巷道进行保护支撑，一定要进一步综合的对围岩强度进行考察。围岩强度如果能够随着锚杆支护作用力逐步增加的话，就可以进一步的增强支撑力度。在对围岩进行考察时，其核心是要对地质应力载荷能力进行考验。载荷能力的强弱决定着顶板位移的大小，载荷能力强在地应压力变大时，也会使顶板发生的位移较小，从而实现较强的支撑作用和保护作用。因此，在煤炭采矿工程巷道挖掘工程进行的过程中一定要更加重视围岩的强度。
1.2巷道断面尺寸及形状
在煤炭采矿工程巷道掘进的施工过程中，一定会对巷道周围围岩应力进行适当的调整与支撑，因此会导致断面形成应力分布的不同。为了能够更好地对应力进行分散，一定要在施工过程中对巷道断面的尺寸及形状进行科学的把控。
1.3地应力的影响
矿山压力是煤炭开采工程中最大的安全隐患之一，很容易发生岩体位移、人工支撑物形变、煤层压松等问题，严重时还可能导致岩层断裂甚至煤矿坍塌。为了最大程度上的避免这一问题，保障煤矿开采时的安全，在对煤矿开采进行巷道掘进和支护的过程中，一定要对作业面进行保护和支撑，并且对采空区进行处理操作，从而使工程作业的过程中更加安全。在如今的工作面支撑保护手段中最常用的是对顶板岩层进行控制，也因如此采空区处理和工作面保护支撑统一称为顶板管理支护技术。
2煤矿掘进巷道超前支护方式的应用
2.1软岩回采巷道支护
锚杆支护最核心的作用就是防止施工区域围岩发生形变或裂纹，还能够对破碎离层进行一定的控制。通过运用锚杆的支护技术能够使锚杆支护区内的围岩最大程度的保持完整，并且能够更加的稳定，使用锚杆支护技术还能够有效的对地质应力载荷进行分散。锚杆支护技术在对软岩回采巷道进行作业时，第一是要强化喷层或者支护网的刚度支撑，对一些相对薄弱的部位实施锚梁支护增加操作，从而最大程度上的提高围岩的韧性，并且使巷道破碎区在纵向延伸上能够突破原本的上限，使其限制达到最大化。当工程实施过程中遭遇比较复杂的情况时，可以使用二次支护的办法来加固其支撑的强度，再其基础上还可以使用喷层或支护网的柔性操作。如果出现了围岩周围破裂或形变的突发情况，可以释放围岩的能量从而使危险发生的几率降到最低。
2.2高预应力强力支护技术
通过科学、合理的布设锚杆，可有效控制锚固区围岩产生的滑动、离层变形以及围岩开裂等破坏，让围岩尽量为受压状态，以更好地抑制围岩产生的弯曲变形及破坏，确保锚固区围岩尽量完整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆借助锚杆的有效支护作用，可在锚固区构建一具有较大刚度的承载结构，进一步改善围岩内部实际应力分布情况，以更好地阻止外岩层出现离层现象。锚杆支护系统具有足够延伸率，使围岩连续变形释放。综合理论分析、数值模拟以及日常井下试验，人们得出提升锚杆支护系统的实际支护刚度十分重要。据实际支护经验，人们发现对于锚杆支护刚度的提升，可从下列两方面着手：第一，及时支护，并为锚杆施加足够大的高预应力，同时让这部分高预应力实现科学、合理的扩散；第二，增加锚固长度，最好进行全长锚固，提升锚杆对巷道围岩离层及错动的敏感性，以第一时间及时抑制巷道的各种变形。在锚杆支护作业中，锚杆预应力的大小会直接影响到实际支护效果，在进行锚杆支护设计作业时，应重点做好锚杆预应力的设计工作。同时预应力的扩散也十分重要，若用单根锚杆进行支护作业，其实际作用范围相对较小，在实际支护作业中，应借助托板以及钢带等部件，把锚杆支护的预应力扩散到支护区四周的围岩。对于深部巷道采用的高预应力强力锚杆支护作业而言，在实际施工中，应尽量通过一次支护来有效控制围岩变形，最好不要进行二次支护。
2.3运用配套的锚杆支护体系
为了能够更好地发挥锚杆的保护支撑作用，在对巷道掘进施工过程中，不仅要使用合理的锚杆支撑保护技术，还要使用一些配套的体系及零件。在对其进行锚杆保护支撑体系的使用过程中，一定要对其中使用的螺母进行严格的质量把控，不仅要保证其质量过关，还要保证其精确程度符合标准。通常情况下，为了能够更好的完成整体工程的抗压能力，在实施锚杆支撑保护工程的同时，会将普通的螺母替换成为锚杆专用的螺母，以此来使整个建筑更加稳固。
2.4采取动态监测技术
动态监测技术能够在锚杆技术的运用过程中及时的监测并发现问题，还能够及时有效的发现工程的薄弱环节。因此，在使用锚杆保护支撑技术对煤炭工程巷道掘进进行加固的过程中，可以科学的去运用动态检测技术，通过这种先进的现代新型监测技术能够对施工过程中的各个环节进行精准的监测和定位，在问题发生前就尽量杜绝纰漏的发生，及时的去加固不够安全的环节，提升了锚杆支撑的强度以及在工程施工过程中的安全性、稳定性，并且在提升施工效率的同时节约了成本。
2.5把锚杆托板进行加工处理
在煤矿开采的过程中，有一部分的事故出现原因是由于托板出现形变。为了在根本上避免这一事故的发生，在煤炭采矿工程巷道掘进和支护的过程中，要对锚杆托板进行加厚处理，增强其自身的强度，使托板能够更加坚韧，抗变形能力更高，更加不易产生形变。一旦能够保障托板的强度能够大于实际承压范围，就能够切实的提升巷道的安全性，并且能够从根本上减少事故的发生几率。
结语
在煤矿巷道的支护作业时，应根据煤层深度和地质条件选择合适的支护技术和设备，充分考虑安全性、成本、适应性以及对周围环境的影响等因素，在保证巷道安全施工的前提下，满足开采深度不断加深的安全性要求，还应尽量降低后期的检修维护的成本，以提高企业经济效益，促进煤矿支护技术的发展和进步。
参考文献
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[4]李海清.针对近距离煤层开采的巷道稳定支护研究[J].煤炭与化工,2017,40(06):45-48.
论文作者:杨小东
论文发表刊物:《科技尚品》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/18
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