摘要：随着开采深度和强度以及开采条件的不断提高，优化的煤矿支护技术和支护设备不但可以对安全生产有着重大的意义，而且可以从根本上提高生产效率，提高煤炭企业的竞争力。因此在实际应用中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。基于此本文分析了煤矿支护技术与设备。
关键词：煤矿支护技术；设备；分析
1 煤矿生产支护的重要意义
随着煤炭产业的发展，煤矿支护技术和支护设备也相应得到了较大的发展。煤矿支护设备主要是指地下采掘过程中为维护工作面顶板安全而设计制造的支护用具，它的作用在于为井下开采各道工序如：凿岩爆破、通风、运输、充填等提供安全的作业环境。煤矿支护直接涉及到采煤作业的安全、效率、消耗量（特别是木材、钢材的大宗消耗）、环境保护与工业生生、采掘成本与机械化水平。矿井支护设备所占地下采掘生产成本比例较大，煤矿支护的投人及其对安全生产的影响从来都是关系到矿山企业正常生产经营的头等大事，因此需要重点加强研究。
2 煤矿支护方式和技术
2.1 被动式支护方式和技术
2.1.1 木质材料支护方式
木质材料支护技术主要是采用木材作为支护材料，由于井巷内环境影响和木质材料本身的特性，木质支护方式会受到开采深度和井巷围岩特性的影响比较严重，因此木质支护方式只适用于浅部围岩，而且支护断面形状必须与围岩曲线一致，以充分发挥围岩和支护结构抗压强度大的优势。
2.1.2 石质材料支护方式
石质材料支护方式的抗压性比较好，能够承受的载荷高于木质支护方式，从而形成比较高的安全系数，同时石质支架的变形量也小，在构建的过程中可以很好地保证支护结构的质量；其缺点是支护结构构建的费用较高，只适用于矿井服务年限长的巷道。
2.1.3 金属支架支护方式
金属支架支护技术将金属支架看作支护体，井巷围岩作为载荷，其破坏是由于金属支架上弯曲力矩达到屈服极限的破坏应力所导致。金属支架支护技术主要分刚性支架支护与可缩性支架支护，其中刚性支架允许压缩变形量小，工作阻力随变形量增大而减小，直至破坏而失去工作阻力；可缩性支架允许压缩变形量大，在结构设计压缩范围内，工作阻力随压缩量大而增大，或者恒阻。
2.2 主动式支护方式
2.2.1 组合锚杆支护技术
组合锚杆支护技术是在单体锚杆群支护技术的基础上发展起来的，适于复杂的地质条件特别是在软岩巷道支护中，应用比较广泛。在地质松软的条件下，在锚杆的尾部配置托板和螺母，特殊场合下还增加了金属网和混凝土喷层以及钢架等，形成组合式的锚杆支护体系，同时也由平面锚杆组合发展到空间立体锚杆组合，形成了整体式的支护结构体系，不仅可以起到悬吊作用，而且具有组合拱或组合梁作用，承载能力显著增强。常见的组合锚杆技术有：水泥药卷钢筋锚杆、树脂药卷钢筋锚杆以及其他类型金属锚杆等
2.2.2 复合支护技术
复合支护技术是采用两种或两种以上的支护方式组合起来共同构造成巷道支护结构。在选择复合支护形式时，必须根据煤矿巷道围岩的具体特点和地质条件以及生产方式，选择最为合理的支护形式和参数，才能达到最优的支护效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 煤矿支护技术与设备应用分析
3.1 煤矿支护技术应用
单体液压支柱单体液压支柱设备在支护技术中具有非常重要的地位，由于技术结构的科学性以及适用范围较广，技术人员在实际应用过程中，只需要对其技术结构和运维体系进行理解和执行，就能实现整体支护工作的优化发展。在煤矿管理项目中，年限较长的煤矿发生坍塌问题的概率会增大，这时，需要借助液压支柱设备对其进行集中的优化，从而提高整体矿井结构的安全性，从根本上规避煤矿的事故问题。在技术应用过程中，主要是利用外注式和内注式两种，在外注式应用过程中，整体技术结构更加的便捷化，且维护和维修措施也较为简单，保证油缸稳定性，利用动力介质实现整体技术模型的优化应用。而在内注式中，主要是利用机油作为设备运行的基本介质，整体设备的外形和千斤顶较为类似，技术人员需要利用人工操作进行手动升降液压支柱。在不同设备应用过程中，相应的支护效果也会存在差异。
3.2 煤矿支护技术应用
巷道锚杆在巷道锚杆技术应用过程中，利用锚杆结构，对巷道的围岩结构进行有效支护。要在巷道的围岩结构上进行钻孔操作，将锚杆放置在锚杆孔内部，实现整体加固。这种加固方式非常便捷，且整体成本较低，应用范围也较为广泛。
究其原因：①由于锚杆的悬吊作用，对于可能坠落的围岩悬挂在岩石上，减少围岩的重力作用，能从根本上保证加固效果；②由于锚杆的减垮作用，在巷道内部，利用锚杆能一定程度上减低围岩压力拱形的跨度，保证整体加固效果最优化；③由于形成了组合梁结构。在巷道围岩上，锚杆能将组合板进行集中压紧，使得不同的层板梁结构形成统一的整体，挤压力以及拉伸力都会随之出现分解和弱化，从而提升整体承载力和抗弯强度。正是由于巷道内部压力得到有效的缓解，锚杆能在维护围岩受力平衡状态的同时，有效的提升其运行强度和维护效果。
4 煤矿支护管理
4.1 注重提高工人的现场施工技术水平
1 注重提高工人的现场施工技术水平，现场施工技术是巷道技术得以应用的重要保障，现场施工技术直接影响着支护技术的质量，加强对施工技术的管理，提高工人的技术水平才可以确保支护技术的合理有效应。2）支护技术的提高需要资金的支持，企业管理阶层要重视支护技术的重要性，为支护技术的提高提供坚实的物质基础。
4.2 降低煤矿矿井支护的成本
现今，煤炭行业研究的重点就是咋保证支护结构稳定性的基础上减少支护成本，若不考虑支护成本的降低，则会影响煤炭企业在行业内的竞争水平，制约煤炭企业的长远稳定发展。所以，探究低成本的矿井支护方式对于煤炭企业的长远稳定发展有着非常重要的意义。（1）扩大巷道断面的面积和缓冲面积，这样能降低维修工作的总量，降低维护成本和人工成本。（2）要科学的确定巷道各点的受力。通常要将主要受力点设置在两肩或两角，并注重提高支护总量，避免出现多余的锚杆加密和多打锚索的问题。（3）科学的确定支护参数，应结合煤岩层的特征，在深入分析及模拟实验后，选择最合理的支护参数。比如，要深入分析巷道的顶板岩层地质状况和煤壁的硬度，并选择最为适宜的支护边距，这样能有效减少支护成本。（4）要使用最适宜的支护设施，并非要一味的选用最好的支护设施。完成评估工作后，便可以在一些区域使用自制加工帮锚杆和旧钢丝绳来取代支护设施，这能有效的缩减材料成本。
5 结束语
总之，我国的工业生产以及人民的日常生活都需要使用大量的煤炭，是煤炭利用大国。我国的煤炭储量虽然较多，但在长期的开采中也频临匮乏。再加之我国煤层的深度都是很大的，所以开采起来的难度很大。作为煤炭开采业的工作人员，必须不断的深入这方面的研究，以保证煤炭开采工作的高效开展，需要引起我们的重视。
参考文献：
[1]康红普.煤矿预应力锚杆支护技术的发展与应用[J].煤矿开采，2011，03：25-30+131.
[2]于兆东，马寿强，李海龙.巷道支护技术在煤矿井下掘进中的应用[J].山东工业技术，2016，05：69.
论文作者:董瀚文,杜伟娟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/23
标签：巷道论文; 技术论文; 围岩论文; 煤矿论文; 锚杆论文; 组合论文; 结构论文; 《电力设备》2017年第19期论文;