徐州矿务集团新疆天山矿业公司 新疆维吾尔自治区阿克苏库车县 842000
摘要：近几年，我国煤炭工业生产结构实现了全面发展，但是，由于我国部分煤层的深度较大，开采难度也较高，需要针对井下通道进行细化处理，在保证安全性的同时，建构更加科学且完整度较高的巷道支护项目。文中对煤矿支护技术与设备的应用进行了分析。
关键词：煤矿；支护技术；设备；应用
1导言
煤矿巷道支护从木支护发展到砌碹支护再过渡到锚杆支护，历经了较长时间的发展过程。从1950年以来，我国煤矿逐步在岩巷中应用锚杆支护，发展到现在已经有超过五十年的历史了。早些阶段的锚杆形式主要体现为钢丝绳砂浆锚杆和端部锚固树脂锚杆等。这部分锚杆支护的强度和硬度都普遍较低，其支护工作的原理还是体现为被动性的支护，仅满足单一性的地质条件要求。现阶段以来，基于处理繁琐多样的巷道支护问题，设计和研发了良好的预应力锚杆支护技术。其既关注锚杆的强度，还大大的着眼于支付系统的稳定性，尤其是锚杆预应力的关键性作用，从而达到了锚杆主动和支护的目标，全面调动了锚杆的支护性作用。现阶段，国有大中型煤矿的煤巷锚杆支护率超过了六成，部分矿区突破了九成，大多数的岩巷都达到了锚杆支护的目标，从而建立了煤巷锚杆支护的一体化技术模式，锚杆支护已经发展成煤矿巷道中稳定和合理的支护模式，其对矿井的延伸设置和巷道设置体系带来全面的影响。在很大程度上促进了我国矿井建设更加科学高效，使得我国煤炭产量和收益实现了较大的增长，此外也进一步提高了安全性。
2煤矿支护技术概述
支护技术对巷道掘进施工具有重要的意义，同时也是煤矿安全生产的重要前提。在研究巷道支护理论的同时，还要将煤矿支护技术在巷道掘进施工中进行实际的应用，通过实践来证明技术的有效性。将研究实际情况作为基础进行煤矿巷道支护理论的研究，有助于理论对煤矿岩层实际情况的正确解读和预测。煤矿巷道支护理论，是实际巷道支护工作的重要指导。像松动圈支护理论、新奥法支护理论、围岩强度强化理论等等，都是当前煤矿巷道支护技术的常用理论。
根据围岩和支护工作的关系不同，煤矿巷道支护形式也有所不同，作用力和作用方向都是支护工作对围岩的影响因素。当前主要有四种常见的巷道支护形式：第一，围岩外层存在支护力作用，像支架支护就是最典型的；第二，在围岩的内外层同时存在支护力作用，从而自内而外形成对围岩的整体支护，像锚杆支护就是这种支护方式；第三，围岩力学性质的改变，围岩的强度可以通过改变岩体构成进行加强，像注浆加固方法就可以做到；第四，围岩应力状态的改变，围岩的强度会随着受力状态的改变而发生变化，可以控制应力下降的区域。
在这四种技术中，整体性的就属锚杆支护技术，主要涉及了方案设计、地质勘查、施工设备选择以及作业质量评估等工作。科学、严格的开展地质勘查工作，结合周围岩层的地貌、应力等情况，提供准确的数据以支持支护设计。结合当前收集到的数据信息，依据以往的施工经验对施工方法进行合理的设计。同时，还要开展严格的质量评估工作在锚杆支护工作我那成后，从而为支护工作的安全性提供更为完善的保障。
3煤矿支护技术及设备应用
3.1煤矿支护技术
3.1.1被动式煤矿支护技术
被动式煤矿支护技术指的是在挖掘巷道之后，把围岩当作围压荷载，支护架构当作荷载主体，从而建立支护架构和荷载相互脱离的支护体系。在此过程中，被动式煤矿支护技术未能实现对围岩形变的有效管理，仅可以被动式降低围岩荷载的压力，未能从本质上降低围岩压力，其中会受到一定的约束。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，依据支护材料的种类，支护方式主要包括：石质材料的支护方式，这一支护方式有着较高的抗压性水平，稳定性良好，荷载受压力相对于木材支护较高，尤其是石材结构稳定，然而这一支护方式成本较高，能够满足于工作时间较长的矿井巷道；钢筋混凝土支架的支护方式，这一支护方式主要是由预应力钢筋混凝土与普通钢筋混凝土支架组成的。其都实现了量化生产，采取机械化方式来进行装配，适用性良好，稳定性较高，抗耐力稳定，长时间使用支架不易出现形变；木质材料的支护方式，主要将木材当作支护材料，然而由于木材和巷井因素的制约，这一支护方式仅满足浅层围岩的要求，需要使得围岩曲线和支付端面形态保持相互吻合，从而来全面的调动支护架构的抗压作用；金属材料的支护方式，这一支付方式主要把金属材料当作支护主体，将巷井当作荷载主体，如果金属材料的弯曲力矩大于屈服最大值，那么材料就会失去支护的功能，此外，这一支护技术主要是由可伸缩性的金属支架与刚性金属支架两种支护方式组成的。对于刚性金属支架阻力和形变量呈现出负相关的变化趋势；可缩性金属支架阻力和形变量之间呈现出正相关的变化趋势。
3.1.2主动式煤矿支护技术
该种技术指的是在挖掘巷道之后，通过对围岩自身的强度来对巷井加以保护，将其当作巷井的支护架构，其为补强式的支护。这一支护技术的支护力能够应用在围岩表明，还能够应用在围岩之中。与被动式煤矿支护技术相较能够发现，该种技术可以减少围岩压力，进一步降低围岩架构的形变量，支护稳定性较高。此外，这一支护技术主要是采取锚杆支护的方式来开展的。依据锚杆的操作方法，支护方式包括：组合锚杆支护方式，这一支护方式主要是基于单体锚杆群支护技术展开的支护技术，满足于地质条件多样性的巷井，所能够使用的层面较广，对于地质条件较为松软的地方，应该在锚杆尾端装配托板与螺母，从而来建立混合式的锚杆支护体系，此外，进一步从过去的平面锚杆组合转变成一体化的立体式锚杆组合，从而建立综合化的锚杆支护体系，其有较高的承载水平；复合支护方式：这一支护方式指的是采取多种支护措施，相互作用形成巷道支护架构的支护技术，其能够全面的调动支护措施的特点，此外由于每个支护措施相互依存和作用，以此组成支护体系，从而提高了支护的稳定性，所以需要有关技术工作者，在具体的操作中，应该从煤矿巷道的实际现状展开，完善好对应的地质勘查工作，选出合理的支护措施，从而来取得理想化的支护效果。
3.2煤矿支护设备
3.2.1锚杆钻机
锚杆钻为巷井支护设备，其功能是装配锚杆与打眼。依据锚杆钻机的种类，其主要是由单体式与台车式锚杆机组成的；依据锚杆钻机的驱动力特点，其主要是由角架台车式和液压式单体锚杆机组成的。此外，以往的锚杆机主要采取两级行星驱动的方法，主要包括行星齿轮与齿条等部件，它的工作原理是电动机受到两级行星的作用而使得齿轮速度减少，之后再让齿轮齿条转动，以此使得钻机正常工作。而集尘设备主要包括流尘管、漏斗与支撑架等部件。支柱主要包括齿座、齿条与顶尖等部件，处在地与顶板之间，为钻机的导轨。
3.2.2混凝土喷射机
依据混凝土喷射流程，主要包括湿式与干式等；依据混凝土喷射机的架构特点，主要分成螺旋式、转体式与负压式等。该设备的结构简单，可装载范围大，输送距离大，然而有着操作频率大、易于堵塞和供料频率多等缺陷；其中螺旋式混凝土喷射机，主要包括水平式与垂直式，两种喷射机均由螺旋统一送料出料，有着喷射性能稳定和设备体积小的优点，然而有着粉尘多与磨损速度快等缺陷。
4结束语
总之，煤矿工程中巷道支护项目十分重要，技术人员需要结合实际情况进行技术优化，并且充分利用物资材料。要不断提高巷道支护工作的整体水平，并在满足工作要求和质量参数要求的基础上降低成本，实现经济效益和社会效益的双赢，也为煤矿企业的稳定发展提供动力，确保效果最优化。
参考文献：
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[3]王金华.我国煤巷锚杆支护技术的新发展[J].煤炭学报，2017，32（2）：105-106.
论文作者: 赵江,李强
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/11
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