摘要：随着中国煤矿开采事业发展，高强支护技术的应用越来越广泛。高强支护技术是指在复杂地质结构的煤矿开采中，利用喷砼、锚索、锚杆、钢丝网等支护技术中的多种技术进行支护的一种重要手段。就现阶段的高强支护技术而言，支护材料主要为树脂锚杆，该材料的支撑性能良好，且成本较低，性价比高。除此之外，树脂锚杆还具有质量轻的优势，在高强支护技术应用过程中，如果材料太大、太重，则不利于运输，也无法迅速安装，树脂锚杆可弥补这一缺陷，降低运输与安装难度。
关键词：煤矿采煤掘进工作；高强支护技术；应用
1 高强度支护技术定义和相关原理
1.1 高强度支护技术含义
高强度支护技术是指运用锚杆、锚索和钢丝网等装置制造的支护，将两种或两种以上的支护结构结合使用，在一些地质比较复杂的矿井中使用，尤其是在一些顶软、底软的煤层使用，在这些地质构造比较复杂的地区，掘进的控制顶板会受到压力而产生变形，高强度的支护技术借助了传统支护原理，能够提高矿井周围岩石的稳定性，而且提高了巷道的稳定性，使巷道结构更加合理，能够提高巷道的承载能力，防止巷道在受到巨大的压力后产生变形。高强度支护技术的安全性非常高，而且具有经济性特征，在支护中被广泛应用，提高煤矿采掘的安全性。高强锚杆杆体的强度和杆体制作的材料、直径和杆尾的加工工艺是密切相关的，在强度比较低的锚杆中，一般采用圆钢制成，其屈服强度比较大，杆体的直径一般为14 mm～20mm，锚杆破断力是比较大的。中国在近几年的发展中，通过对锚杆进行研究和实验，认识到高强度的锚杆支护结构是非常重要的，其性价比高，而且优越性比较明显，能够提高巷道支护的稳定性，现在使用比较多的是五纵筋左旋螺纹锚杆，借助优质的钢材提高强度。也可以运用高分子材料制造锚杆，一般采用树脂来制造锚杆，这种材料的粘结力比较大，在煤巷锚杆支护中广泛应用，能够提高全长锚固的效果，中国在进行树脂锚杆制造中已经改进了相关方案，形成了系列化的产品。
1.2 高强度支护技术的相关原理
高强度支护技术在煤矿采掘中借助了传统的原理，在实际应用中，高强度支护技术的应用应该按照实际情况的分析，提高煤矿巷道周围岩石预应力，通过对矿井实际情况的分析，开展煤矿支护工作，使高强支护技术的实用性更加完善。在一般情况下，按照悬吊理论来设计高强支护，根据压力来确定锚杆长度，在设计锚杆长度时应该通过分析锚杆的直径来确定，锚杆直径通过对锚杆的承载力和固定能力分析的基础上确定。在高强支护技术应用中，锚杆的选择应该通过分析不同材料，一般情况下选择一般材料的锚杆就可以，其间距要具有一定标准，在实际煤炭采掘工作中，应该按照巷道的具体应用来分析，这种技术的应用范围还是比较广泛的，一般是应用于巷道顶部，提高巷道顶部抗压能力。
2在煤矿采煤掘进工作中的高强支护技术
2.1喷射混凝土支护技术
超高强喷射混凝土支护技术的支护效果非常明显，能够有效保障巷道的安全性。超高强喷射混凝土支护技术包括湿式喷射混凝土、水泥裹砂喷射混凝土、干式喷射混凝土等多种方式，其中干式喷射混凝土支护技术比较常用，主要是通过机械或人工将混凝土、水泥和速凝剂等进行拌合，然后再将混合料输送到干式喷射混凝土喷砂机的喷射嘴，按一定的比例加水配合，并将其喷射到矿井巷道围岩墙壁上，使其形成一种支护体。水泥裹砂喷射混凝土是一种新型的支护方法，即使用水泥将砂粒裹住，采用泵送或压缩空气的方式将混合料输送到喷射嘴，然后向巷道围岩墙壁进行喷射，形成一种高强喷射混凝土支护体，以保障巷道的稳定和安全。
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2.2光爆锚喷支护技术
与其他支护技术相比，光爆锚喷网支护技术具有经济、适应条件广、安全高效、劳动强度低等优势，经过不断的发展，光爆锚喷支护技术已经形成了比较完善的系统化，在巷道支护中应用较为广泛。在应用光爆锚喷支护技术进行巷道支护时，需要选择合理的参数，如不偶合系数、最小抵抗线、炸药和装药结构以及炮孔间距等，以保障巷道的安全性，该技术通过在矿井深部围岩周边的一定范围内形成加固拱，可以有效提高薄弱部位的抗剪能力，有助于维持岩性自身的稳定性，从而避免松动和变形等情况发生。锚杆的悬吊作用、围岩补强作用、组合梁作用等，能够有效改善围岩的拉应力，提高巷道顶板的承载能力，从而实现巷道的稳定性和安全性。
2.3联合支护技术
为提高支护的效果，联合支护技术也是煤矿采煤掘进工作中比较常用的高强支护技术，联合支护技术如采用U型钢可缩性支架和锚背支护联合形成一种超高强的支护体，采用这种支护技术可以有效解决喷射混凝土支护技术所存在的不足，而且还可以避免巷道变形和流动等现象。另外，如锚梁网联合支护技术首先使用光面爆破技术进行掘进，然后进行初喷和打锚孔，然后使用锚杆、钢丝网和钢梁进行支护，并喷射混凝土。联合支护技术通常所使用的材料为混凝土、木材、钢筋网等，钢筋网背板是巷道支护中使用最多的，通过将其与U型钢可缩性支架联合，能够充分发挥外部支护与内部支护联合的作用，巷道的安全性和稳定性更高。
3高强支护技术应用研究
高强支护技术对于煤矿掘进工作具有非常重要的作用，需要引起相关技术人员的高度重视，建立健全管控措施，从而保证运行框架的完整度，提升应用价值，升级研究价值，确保管控结构符合实际项目需求，且能提升工作项目实际质量，减少工作人员的工作负担，确保工作效率和实际安全性得到优化保障，一定程度上也保证了巷道稳定性，减少后期变形造成的项目危害。
3.1高强支护技术应用原理
高强支护技术在应用过程中，要想实现其应用价值最优化，就要针对技术特点和技术原理进行规范化的管控，确保技术运行框架符合实际需求，发挥其最大化的运行效用。
（1）综合管控高强支护技术的技术特点，优化应用价值。高强支护技术能实现最优化的支撑效果，保证巷道周围岩石处于一种相对稳定的状态。正是基于这种技术特点，在运用高强支护技术时，通常都将其用于支撑项目中，提升固态结构的实效性。另外，通常在煤矿掘进工作中运行高强支护技术，利用的是联合支护措施，确保巷道内部各个部分能实现变形量的最优化，确保整体技术运行框架的最优化。在煤矿开采项目中，主要是利用高强支护技术将现场环境进行有效分析和整合，从而建立岩石深度管控模式，从而选择最适宜的高强支护技术，并借助有效的理论计算，保证实际效果。加之高强支护技术的实际结构比较简单，对于质量的要求也较低，能在一定程度上保证工作人员工作负荷得到有效管控，在节约资金的同时提升企业的经济收益；
（2）要对高强支护技术的运行应用原理进行综合分析，从而保证在应用过程中有效运用高强支护技术。对于高强支护技术而言，企业要针对巷道的实际情况建立有效的设计方案，确保预应力结构和围岩主动支护项目得到有效实现，从而确保高强支护技术实现应用价值的最优化，落实高强支护技术运行效果的同时，减少掘进项目的安全隐患问题。另外，高强支护技术运用过程中，通常选用的是树脂锚杆，技术原理是悬吊原理，这就对锚杆的长度和直径有很高的需求。实际操作人员在技术设计时，要保证间排距能有较好的参数结构，实现应力连续处理，确保垂向应力能得到有效缓慢和消除，减少岩道变形问题和支护不良效果。
3.2高强支护技术应用策略
在煤矿巷道建立及延伸过程中，需要技术人员针对具体参数和实际情况建立完整的管控措施，从而保证管理效果和管理实际有效性。特别是在巷道顶部和巷道壁压力进行处理的过程中，要集中关注管控措施和管理效果，借助高强支护技术的稳定性，提升牢固性，同时有效缓解实际压力，切实维护地质需求，从而提升掘进工作的实际效果。另外，在煤矿掘进工作运行过程中，还利用高强支护技术对巷道顶部预压力进行综合管控，确保其能在达到最大承载结构后，实现压力结构和项目的最优化，切实维护追踪和测试项目最优化，科学分析实时情况，利用最优化且科学化的方式提升岩石实际处理效果，减少不良问题的出现，提升施工安全。
高强支护技术的管理人员要在技术推进过程中，建立健全动态发展规划，进一步强化认知技术运力和技术结构，提升技术监督机制的时效性，确保围岩结构的数据和信息得到有效管理，一定程度上优化高强支护技术的支护系统，能针对具体问题建立有效的管理措施，选取最优化的解决方式，确保经济损失能降低到最低，甚至针对可能存在的问题建立完整的应急预案，以保证能利用有效的措施提升高强支护技术的使用效果。
4 结论
总之，随着煤矿采煤巷道深度加深，采煤的难度也会相应加大，巷道的稳定性会受到很大影响，从而降低煤矿采煤作业的安全性。高强支护技术的应用大大提升了巷道的可靠性与稳定性，能获取显著的支护效果，保障巷道安全，降低复杂地质环境中的煤矿开采难度。高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的应用价值较高，有利于推动煤矿事业的长远进步与发展。
参考文献
[1]侯朝祥.采煤掘进中高强支护技术的应用[J].技术与市场，2015，05：135+137.
[2]武杰.探究高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的应用[J].煤矿现代化，2015，06：6-7.
论文作者:刘正伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/27
标签：技术论文; 巷道论文; 煤矿论文; 锚杆论文; 混凝土论文; 围岩论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;