摘要：作为世界第一煤矿开采大国，我国将近90％的煤炭开采作业都是在井下展开的，基于这一现实情况，如何进行深层矿井掘进支护的重要性就不言而喻了。一旦支护工作不到位，那么煤矿开采作业的安全性就难以得到保障，尤其是在地质环境复杂的矿区。因此有效的高强支护技术对煤矿开采作业的安全性与质量的保障具有十分重要的作用。所以，论文对高强支护技术在煤矿开采掘进作业中的应用情况展开了研究，并对防治煤与瓦斯突出工作的策略进行分析，旨在为业界人士提供一定的参考。
关键词：煤矿；采煤掘进；高强支护技术；应用分析
随着中国煤炭开采量的增大及煤炭资源的枯竭，中国的煤炭行业在相关资源开采的过程中往往朝着更深层次的煤层掘进。在这样的背景之下，中国煤矿的巷道呈现出加深、加宽的趋势，进而导致煤炭开采工作难度及危险性的增强[1]。目前，中国的煤炭开采人员在采煤掘进的过程中加强了对于高强支护技术的运用，确保相关作业安全性及效率的提升。基于此，着重论述高强支护技术的内涵及工作的原理、意义。
一、高强支护技术概述
（一）高强支护技术分析
为了进一步促进中国煤炭开采作业质量及效率的提升，中国的煤炭开采单位在作业过程中加强了对于高强支护技术的运用。作为一种能支撑岩层结构的技术方法，高强支护技术在运用的过程中能增强巷壁及岩壁的承载能力。目前，常用的高强支护技术主要有矿用支护型钢技术、预留煤柱等[2]。一般而言，该技术在运用过程中能实现煤炭开采人员工作量的进一步降低，并提升了巷道的使用年限，规避了资金浪费等问题。
（二）高强支护技术的作用
伴随着中国煤炭资源开采工作朝着更深的地底开展时，其往往会导致煤炭开采的难度及危险性增加，而矿区周边土壤结构等因素的变化往往导致煤矿巷道顶板支护结构稳定性的降低，故而需加强对于高强支护技术的运用，从而实现对于煤矿巷道的加固处理提升其稳定性，并实现煤矿井下掘进工作的安全性。
（三）高强支护技术的优势
高强支护技术具有以下几方面的优势：①煤矿巷道深度越大，采煤难度也就越大，利用高强支护技术能使岩壁、巷壁的稳定性、承载力增强，促使煤矿巷道更坚固，提高采煤的可靠性与安全性；②高强支护技术的应用并不需要花费太高的成本，不会受到环境、电力等因素的影响，实用性强；③高强支护技术所应用的材料便于携带、质量轻，设备容易组装，可以降低采煤人员的工作压力；④高强支护技术可以延长煤矿巷道使用时间，后期维护难度小，可提高资金利用率，防止出现浪费资金的现象，提高煤矿开采企业的经济效益，降低成本[3]。
二、采煤掘进中高强支护技术的应用
（一）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[6]。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。
(二）支护材料、布置方式及参数
1、支护材料：采用高强锚杆（屈服强度500MPa），安装预紧力不小于320N•m，每根锚杆使用2卷树脂药卷，配套锚杆托盘，金属网采用Φ6-80×80mm钢笆网。锚索采用钢绞线，配套锚索托盘。
2、布置方式及规格参数。
锚杆的规格、直径、型号、强度、锚杆托盘：锚杆选用Φ22×2600mm MG500锚杆，锚杆托盘规格为Φ150×10mm。树脂药卷型号：MSK2850和MSZ2850两种型号。金属网的规格为长×宽=3000×930mm和2000×930mm，锚索规格：Φ21.8×7000mm，锚索按“矩形”布置，每排5根。锚索托盘规格：Φ300×14mm。
3、砼材料要求：
水泥用425#硅酸盐水泥；砂子用中或粗砂，不宜用细砂；石子用粒径为5～10mm的碎石；配合比为水泥：砂子：石子＝1：2：2（重量比）；水灰比为1：2；
速凝剂药掺量为水泥重量的3～7％。
三、高突掘进工作面的防突措施的应用
为了加强地质前探，同时消除工作面前方应力，使工作面前方煤体卸压和超前释放瓦斯，特制定长、短钻孔相结合的瓦斯防治强化措施，现在根据我矿己16-17-22050机巷工作面的实际情况为例，需要对钻孔设计进行以下调整：
一、深孔卸压释放钻孔设计
深孔卸压释放钻孔按照上帮多布置孔的原则，深孔卸压释放钻孔终孔位置控制到巷道上帮轮廓线外15m、下帮轮廓线外5m、工作面前方60米范围。根据煤层厚度、控制范围，设计两排、共计12个投影孔深为60米的深孔卸压释放钻孔。钻孔布置断面图、平面图、剖面图及钻孔参数表见图1。
图1 深孔卸压钻孔平面布置示意图
1.以上钻孔施工完毕后进行注水，对3、1、7号钻孔进行注水。
2.在施工深孔卸压释放钻孔过程中如果有异常现象时，应立即按程序向有关领导汇报。
3、在每循环深孔卸压释放钻孔施工完毕后，允许进尺30米，保留30米超前距。
三.浅孔注水钻孔设计
深孔卸压钻孔施工完后，在允许进尺的30m范围内（除第一循环6m外，剩余的24m），实施浅孔注水钻孔措施。浅孔注水钻孔设计三排，每排8个，共计24个孔，投影孔深22m。注水钻孔终孔位置控制巷道两侧轮廓线外各8m、工作面前方22m。
1.施工钻孔完毕后及时进行注水，按照“隔一注一”的注水原则进行注水，注水压力不得低于8MPa,当发现水由煤壁或相邻注水钻孔中流出时，即可停止注水。2.浅孔注水钻孔施工完毕后，允许进尺6m，保留16m措施超前距。
为了进一步促进中国煤矿事业的发展，提升中国煤炭开采效率及安全性的提升，中国的煤炭行业加强了对于高强支护技术的运用。煤矿开采掘进作业中，通过高强支护技术措施的使用，使得开采工作的稳定性与安全性得到了更好的保障。该技术措施的实施不仅获得了业界的认可，大大降低了开采作业的难度，尤其是地质条件复杂地区的煤矿开采作业，同时其可对煤与瓦斯突出的情况进行控制，本文也对煤与瓦斯突出的防治策略进行分析，希望对我国煤矿事业发展有促进作用。
参考文献：
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[6]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(6):6-7。
论文作者:赵镭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：钻孔论文; 煤矿论文; 技术论文; 巷道论文; 作业论文; 工作面论文; 工作论文; 《基层建设》2019年第13期论文;