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摘要：随着在日常生产、生活对煤炭的需求量逐渐增大，且煤炭资源具有可燃性好、可以长时间或大量储存等优点，中国煤炭资源在各方面的用途都较为广泛，在开采发展上也越加迅速，在实际开采中，逐渐向地面更深处延伸与发展。在实施采煤与掘进的过程中，施工方面的安全尤为重要，工作者需要构建开采巷道，但是因为煤矿巷道开采越来越深，坚固性与稳定性越来越差，所以在实际开采过程中极易突发矿难事故，影响整个施工的安全进行，因此，针对巷道实施高强支护技术能够有效加固巷道。本文对煤矿采掘中关于高强支护技术原理及技术优势进行分析，探讨高强支护技术使用中存在的问题及应用，以期对相关工作有所助益。
关键词：煤矿采掘；高强支护技术；优势；问题；应用
1高强支护技术含义以及原理分析
1.1高强支护技术含义
高强支护技术是指组合使用锚杆、锚索、钢丝网、钢带以及喷砼等支护技术中的两种或几种进行支护，广泛应用在一些地质构造复杂，并且具备顶软、底软以及煤层软等的特性的煤矿开采地区，在地质结构复杂地区使用得较多，因为这些地区对于掘进控制顶板以及两帮变形有着较高的要求。高强支护技术充分利用了支护原理，确保周围岩石与巷道本身的稳定性，发挥出应有的承载力，有效地控制巷道围岩的变形。高强支护技术是一种安全性高、成本低、支护效果好的煤矿采掘所使用的技术。
1.2煤矿巷道高强支护的原理
在采掘过程中使用高强支护时，需要根据煤矿的具体条件来进行设计。高强支护作用的发挥首先是要提高巷道周围岩石的预应力，然后根据实际情况，通过预防性支护来达到高强支护的目的。正常情况下，需要从锚杆的长度、直径入手，依据悬吊理论开展相应的支护工作。锚杆长度的设计主要依据锚杆直径。而锚杆的直径主要取决于锚杆所承载的负荷和锚固定力。
高强支护技术的应用随煤矿开采实际条件和巷道条件的变化而变化。高强支护技术主要的应用领域是巷道的顶部，目的是提高巷道顶部的抗压能力。在预应力较大的条件下，高强支护技术还可以形成预应力结构，在发生变形的条件下，可以通过挤压外部结构的方式来达到保证其自身稳定性的目的。该技术的另一特点是可以实现应力的传递，在强度较大的支护中，它可以将应力集中，以防止应力分散对强度较小的支护产生影响;如果支护强度比较小，它还可以通过分散应力的方式来降低压力，在一定条件下，还可抵消应力，以防止巷道周围岩石变形。
2高强支护技术应用优势
（1）采用高强支护技术，能够利用周围岩石以及巷道自身优势，将其承载力有效地发挥出来，有效控制周围岩石的变形情况；（2）高强支护技术的成本低廉，工作稳定性好，受到外界影响因素非常少，具有良好的支护效果；（3）煤矿开采中所采用的高强支护技术，其材料需求也是非常严格精致的，这些精致的材料降低了施工的难度，改善了工作人员的工作环境；（4）高强支护技术有效地缩短了巷道建设的时间，所采用的材料占地面积小，资金也能够节省许多，保证煤矿企业资金的正常周转；（5）高强支护技术的使用，也能够提高煤矿企业的生产力与生产效率，为煤矿生产提供各方面的安全保证。
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3高强支护技术使用中存在的问题分析
高强支护初期，变形主要是结构性不连续，可以采取应力支护，开展间断性变形，一些破坏随之也会被控制，巷道周围岩石会长期处于较大压力状态，这样周围岩石能够得到更好的控制，确保锚杆周围岩石的完整性，这时锚固区的支护就能够承受较大的应力，应力小相应地巷道周围岩石压力与破坏程度就会减少。另外，这种技术下，延伸杆体能够有效地控制周围岩石的变形量。控制初期变形量时，锚杆的阻力增加，支护系统的延伸效率推提高。煤矿正式开始工作前，首先需要收集煤矿地质资料，并对其做一个综合性分析，深入了解煤矿开采工作，有效地开展煤矿支护工作。
煤矿开采工作具体分析中，首先要做的工作就是分析松动圈以及顶板岩，依据结果分析选择合理的锚杆长度，并进行比较精确的数学理论计算，保证锚杆实际使用过程中，能够满足其施工开采要求，降低施工场地与实验效果的安全性。煤矿巷道安全性工作的开展，首先需要降低煤矿开采的成本，工人要提高工作的效率，结合煤矿的顶板岩层情况，使用高强度支护技术建设成一个煤矿开采的系统回路，将高强支护技术的作用充分发挥出来。深层次煤矿挖掘时，高强度支护显得更为重要，合理选择高强度支护，重点选择主支护，使得巷道岩石周围的稳定性，分析现场情况，做好准备工作，然后开始巷道支护工作。
4高强支护技术的应用
高强支护虽然仍有问题存在，但是在巷道的实际应用当中已经取得了十分显著的效果。支护初期通常会存在不连续的相应变形，支护可以使周围的岩体时刻处于被压的状态，更好地控制其破坏与变形问题，保证巷道围岩完整，合理控制其承载力，促使巷道锚固区能够形成较大的应力承载，减少外围岩层的破坏。同时，高强支护可以利用本身的延伸杆体对其后续变形问题实施控制。在对初期的变形实施控制时，施工人员能够有效强化巷道锚杆的相应阻碍，使支护系统的延伸能够实现。这样，即使施工有阻力，工作人员也可以控制住变形问题。
在实施采煤与巷道掘进过程中，想要避免采掘中存在安全问题、保证掘进施工质量，就必须与实际方案有机结合来指导实际掘进。锚梁的应用可以更好地承接与固定高强支护，同时，要是对墙体的需求较高时，其锚梁也可以为支护分担一定的压力，以便采掘施工更加快速实施。由于高强支护这方面的技术有着较强的隐蔽性，因此在掌握相应数据后，就必须思考如何才能保证工程施工的安全及质量问题。目前，在地质与自然环境条件较为特殊的区域，高强支护的技术还并没有得到十分广泛地应用，在高应力状态下，这种类型的巷道顶部通常会出现较大变形，其巷道内部会产生收缩变形的问题，这些问题都会严重影响巷道的使用。最特殊的是沿空实施掘巷，在采掘过程中，将出现较为严重的煤矿巷道变形问题，在回采过程中，巷道出现的变形问题将会变得越加严重，同时断面上的收缩率会高达一半以上。这样不仅对巷道的实际使用会有严重影响，甚至还有可能会造成巷道安全隐患事故。
与此同时，还要在实践当中构建相对完善的支护监测体系机制，利用其高强的支护监测体系系统，收集围岩信息，对支护的实际成果及围岩实际运动规律实时动态掌握，然后利用采集的数据，合理优化支护系统，还应该及时、准确和全面掌控采集到的监测资料信息。在实际掘进工作中，应对巷道实际支护情况实施更深层次的调查追踪，使用较科学的方法预测及分析其围岩的实际状况，并找出可能存在的安全隐患，采取合理的措施进行改进，以保证巷道的安全性。
5结语
我国大多数工业原材料都是煤炭，煤炭充足供应为大多数企业的发展提供了资源保障，同时提供了电能，对社会稳定及经济发展起到十分重要作用。随着现在浅层煤炭资源逐渐减少，深层煤炭开采被人们逐渐关注，因此在煤矿采掘中高强支护技术的重点应用具有十分重要的现实意义。高强支护技术对提升煤矿巷道的安全性、稳定性具有非常重要的作用。所以，在进行煤矿采掘的过程中，开采人员应该合理的应用高强支护技术，并及时分析施工中所遇到的问题，从而采取合适有效的解决对策。保证生产效率及安全，尽可能杜绝事故发生，同时提升企业经济效益，为企业的长远发展奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]井工煤矿采掘技术及实施要点研究[J].史俊锋.科技经济导刊.2017(18)
[2]浅谈高强支护技术在煤矿采掘工作中的应用[J].许克强.科技经济导刊.2017(18)
[3]采煤掘进中高强支护技术的运用探究[J].张睿.山东煤炭科技.2017(01)
[4]井工煤矿采掘技术及实施要点研究[J].史俊锋.科技经济导刊.2017(18)
论文作者:高飞,刘运宝,何峰,李火庆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签：巷道论文; 煤矿论文; 技术论文; 应力论文; 岩石论文; 工作论文; 围岩论文; 《基层建设》2017年第35期论文;