摘要：煤矿采掘过程中存在极大的安全隐患，一旦支护不到位，极易出现安全事故，造成不可预估的经济损失和人员伤亡。因此在煤矿采掘中需科学应用高强支护技术，发挥技术优势，科学分散压力，提高巷道安全性与稳定性，为煤矿采掘作业的高效开展提供技术支持，推进煤炭行业的健康持续发展。本文对煤矿采掘中的高强支护技术进行了探讨。
关键词：煤矿采掘；高强支护技术；应用
由于高强支护技术可以有效确保煤矿采掘工作的安全可靠性，其在煤矿生产中的应用具有非常广阔的前景，是促进中国煤炭行业发展的一项重要科学技术。近几年，中国对煤炭的需求量不断变大，煤矿掘进深度也变得越来越大，这样就明显增加了煤矿采掘工作的难度。因此，煤矿企业要利用好高强支护技术，以促进煤炭行业的稳定发展。
1 高强支护技术的原理
将高强支护技术应用于煤矿采掘当中应当坚持相应的原理，以及需要结合实际现状设计高强支护技术。具体来讲，需要提升煤矿巷道附近岩石的预应力，然后结合实际现状，积极主动地设计煤矿支护，进而体现高强支护技术的功能。一般来讲，结合悬吊原理进行支护，对相应的锚杆进行设计，以及对锚杆的长度予以确定，锚杆的直径是锚杆长度的设计标准，而借助锚固定力和锚杆承载力确定锚杆的直径。在高强支护中应用锚杆，一般是选用普通材料的锚杆，以及在相应的指标范围之内设计间排距。
在挖掘煤炭的时候，结合实际应用的巷道对高强支护技术进行设计和确定。巷道顶是初期应用该技术的适用范围，倘若预应力到达某个指标的情况下，预应力构造基于高强支护技术而完成，在变形的方式下成功地挤压外部构造。对于高强支护技术来讲，其可以进行不间断传递的应力工作，实现应力的减缓和集中，从而实现消除应力的目标，最终对巷道附近岩石变形的情况进行有效地控制。高强支护技术优势的发挥能够对变形量进行有效地控制，从而体现兼治标本的功能，能够实现理想的经济效果。
2 高强度支护技术应用优势
2.1 围岩变形控制
因煤矿开采，势必会造成相应的围岩变形，而一旦围岩变形幅度过大，则会导致塌方等事故发生，而且围岩变形的力度变化，会随着煤矿开采的深度加大而加大，因此就需要高强度支护技术对其进行控制。高强度支护技术能够利用围岩与巷道自身的特点，提供相应的支护力度，以此使得围岩结构紧凑，即使发生变形，其幅度也因为被支撑，而不会超出安全的标准范围。
2.2 成本相对较低
普通的支护技术，多数使用简单的木质或金属制的特形制品进行支护，从单个支护的造价上来看，确实要低于高强度支护技术，但问题在于煤矿开采工程的规模庞大，即使单个造价相对低廉，但因为支护力度与支护范围的弱势，使得其使用规模上有极大的提高，这就导致了总体成本的加强。但高强度支护技术的应用，单个造价虽偏高于普通支护，但其具有更好的支护效能，因此在规模方面要小于普通支护技术应用，总体成本较低。此外，高强度支护技术，在抵抗外界因素的能力方面，也有相对稳定的表现，因此其反复使用或使用中的稳定性较高，致使可以节省很多维修方面的成本。
2.3 环境质量的提高
高强度支护技术的应用，因自身体积相对较小，所以不会对巷道空间产生较大的占用，进而扩大了人工开采的环境范围，降低了工作的难度。此外，基于上述高强度支护技术的整体规模较小，也起到了空间节省的效应，可对开采的工作环境进行一定的改善，大幅度增加了开采工作的效率。
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2.4 适用性全面
在煤矿开采的工程当中，其开采巷道会面临各种地质，而相较于普通的支护技术应用，其只需要有相应简便的支设，即可对绝大部分的地质环境提供支持，而无需改变其支护设备的形状，由此可见，高强度支护技术的适用性较为全面。
3煤矿采掘中高强支护技术的应用
3.1光爆锚喷网高强支护技术
通过利用锚杆所具有的加固拱作用，能够有效改善围岩部位的薄弱环节，使围岩的抗剪力作用可以显著提升。在矿井深部围岩位置处加设上加固拱结构，能够使该部位的围岩具有更强的稳定性，同时可以确保巷道上方的围岩尽可能小的出现形变或松动问题，更好地保障巷道在采煤工作中的掘进效率及操作的安全性。而锚杆还具有一定的悬吊功能，可以将一些即将发生冒落的围岩通过悬吊作用而将其固定于上方相对坚固的围岩上，通过锚杆支撑，对即将发生冒落围岩加以支撑，承载这部分围岩的重载荷。另外，锚杆支护还拥有一定的补强效果，在巷道四周加设锚杆，使巷道深部位置处的围岩载荷明显降低，有效提升围岩强度，让围岩所承受的拉应力及压应力更小。该高强支护技术中组合梁是把相应的锚杆支护于层状的岩层位置处，如此能够把相应的薄岩层和锚固组合为相应的组合梁结构，能够有效增强巷道所具有的承载性能，以更好地保障巷道作业过程中的安全性。
3.2 超高强喷射混凝土高强支护技术
对于深部巷道来说，因为所处的地质环境相对特别，而且具有较为复杂的特性。同时，由于深部巷道的空间相对来说是封闭的，使围岩结构具有一定的不稳定性。在深部位置的围岩易出现形变或松动的问题。如果此时巷道所采用的支护结构不具备较高的强度，那么将极易导致煤层被压出问题或冲击地压问题，给巷道的安全性带来非常不利的影响。所以，应用相应的高强支护技术及结构具有极为重要的意义。超高强喷射混凝土高强支护技术可以对巷道深部位置处的顶板进行有效支护，能够确保巷道处于较为稳定的状态之下。在应用高强喷射混凝土技术时，能够采取潮式及湿式等不同的喷射工艺。潮式工艺是将水预先和水泥材料、骨料等进行拌合，但是这一过程加入的水量较少，仅仅是对材料进行润湿即可，再通过压缩空气的推动作用输至喷射位置，最终混入一定的水与速凝剂，完成喷射作业。湿式工艺的方法则是预先将足量的水和水泥材料、骨料等进行混合之后，经过压缩空气的推动作用，将混合好的材料输至喷射位置后，在此处加入一定量的速凝剂进行拌和，并迅速完成喷射作业。通过应用此种高强支护技术，可以显著改善岩石强度及承载性能，能够更好地确保巷道作业的安全性。
3.3 联合高强支护技术
联合支护技术在煤矿采掘中的应用，能够显著提高支护效果，推进煤矿采掘的高效开展。联合支护技术具有良好的适用性，在锚背支护与U 型钢伸缩性支架的协调作用下，可形成一种支护体，这种支护体具有超高强的特性，最大程度上弥补喷射混凝土支护技术存在的不足，提高巷道安全性，降低巷道变形等问题的出现，因而联合支护技术受到煤矿采掘技术人员的高度重视。就锚梁网联合支护技术来看，通过对光面爆破技术的应用来实施掘进，在确定锚孔并进行初次喷射后，主要通过钢梁及锚杆等实施支护，进而喷射混凝土。就联合支护技术来看，其以钢筋网、混凝土等作为主要材料，通过对钢筋网背板的妥善应用，提高巷道支护的稳定性，在U 型钢可缩性支架的作用下，实现内外部协调支护，从而保证联合支护的安全性与稳定性，打造安全的巷道环境，推进煤矿采掘的高效开展。
综上所述，在高强支护技术的应用过程中，应严格按照施工要求进行作业，保证施工的质量，从而实现对煤矿巷道的加固作用，减少意外事故发生，提升煤矿巷道的稳定性和安全性，提高煤矿采煤掘进的速度和质量，从而提高煤矿企业的经济效益。
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论文作者:田强
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/21
标签：巷道论文; 围岩论文; 技术论文; 煤矿论文; 锚杆论文; 高强度论文; 作业论文; 《防护工程》2019年第1期论文;