煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用

时间：2023-03-10 18:25:07　来源：柠檬阅读网本文已影响人

王超

（山西泽州天泰岳南煤业有限公司，山西晋城 048000）

高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中极为常见，主要用于支撑煤矿掘进时挖出的巷道，广泛应用此种技术，可有效保证煤矿煤炭资源开采工作顺利完成，有效保证采煤工作的安全性。在采用高强支护技术对巷道进行支护前，需要全方位地探测管道内部具体情况，收集巷道实际数据信息，从而制定科学、合理的方案。另外在应用高强支护作用之前，需要结合巷道及采煤工作地质等情况，想要保证高强支护技术充分发挥价值，相关人员充分重视实际情况，认真做好信息收集工作是前提。

采用高强支护技术的原理如下，首先，对煤矿巷道进行全面分析，多方位的收集信息数据，合理利用悬吊原理发挥支护作用。具体而言，悬吊原理主要以锚杆为核心，借助锚杆长度、直径及支护力度的调节，来保证支护承载能力符合支护标准。其次在标准的锚杆间排距作用下，结合巷道支护强度，选择合适支护参数，从而充分发挥支护的价值，最大限度避免巷道出现变形问题。最后，做好固定，并对整体情况进行检查，保证支护工程没有疏漏。通常情况下，高强支护的位置在巷道顶部，同时为了提升支护作用，可采用联合支护方法，通过不同的支护手段，对巷道进行更为全面地保护[1]。

结合实际来看，高强支护技术具有以下几点优势，其一，煤矿采煤掘进过程中，随着巷道深度增加，采掘难度不断加大，此时由于地质条件和压力的作用，想要保证巷道稳固性，避免出现变形等危害人身安全的问题，采用高强支护技术有重要作用，合理应用该技术，可有效保证巷道的稳固，为采煤工作营造安全环境。其二高强支护技术应用成本相对较低，适用范围较广，可以适应大部分的施工环境，较其他技术而言，具有实用性强及泛用性特点。其三，高强支护技术所用材料较为轻便，便于传递，同时组装难度较低，更容易满足使用要求，同时可大幅度降低工作人员工作量。其四，该技术可更为全面地保护巷道稳固，一定程度上延长路巷道的使用寿命，同时此技术维护较为容易，且维护资金相对较少，可助力煤矿企业降低成本。

表1 煤矿采煤掘进工作中常见的高强支护技术方法

3.1 可缩性支架应用

高强支护技术中应用形式多样，结合煤矿巷道的实际情况，可选择不同方式完成支护任务。其中可缩性支架便是其中应用较为广泛的一种（见图1），具体来看，可缩性支架具有较强的伸缩性，可结合使用现场情况进行双向伸缩，这一功能，使其在支护工作中做出了重要贡献。尤其是部分矿井，由于实际情况影响，其内部巷道面积较小，这无形中加大了开采难度，狭小的面积，很容易在采煤工作时，由于失误对巷道侧壁造成破坏，这导致巷道出现问题的概率大幅度增加。而采用伸缩性支架，可有效规避上述风险，增加巷道的承压能力和荷载能力[2]。

图1 可缩性支架示意图

3.2 预留煤柱的应用

支护工作中，预留煤柱这一方式也较为普遍，这是一种较为传统的支护方式，多在巷道的上、下区段之间使用。较其他方式而言，该技术具备操作简便，施工快捷的优点。由于实际开采地点具体情况的限制，部分矿井巷道通风性、排水能力不足，这极大地增加了开采难度，限制了工作人员的开采效率，应用预留煤柱的方式可有效解决上述问题，并发挥良好的支护、抗压能力。但需要注意，此种方式也存在不足，最明显的便是成本花费较高，且维护困难。因此，在实际采煤掘进工作中，此种技术普遍不是最优选择。

3.3 喷射混凝土支护技术

此技术可有效解决巷道深层空间复杂地质结构及狭小工作空间的问题，对封闭空间的处理和加固效果更佳，此种方法主要是借助相关设备，借助高强压力向煤矿巷道偏深的空间喷射混凝土，从而实现加固。采用此种方式进行高强支护的过程中，需要保证巷道围岩结构稳定，如果巷道周围围岩存在松动、变形等问题时，需要先进行处理，保证其稳定性后在喷射混凝土。从中可知，利用喷射混凝土支护技术过程中，需要保证支护结构具有足够的支撑强度，同时对于巷道顶部位置的支护需求，利用喷射式混凝土支护技术也可以满足支护需求。另外，喷射混凝土支护技术主要分为两种类型，其一为潮式喷射技术，该技术主要通过将骨料、水泥等材料进行混合，然后往其中注入适当的水，确保搅拌材料被润湿，搅拌完成后，利用压缩空气箱向带喷射区域投放材料，在开展喷射活动中，需要严格按照比例将固定比重的速凝剂和水进行混合，完成上述步骤后，便可开始进行喷射。其二是湿式喷射技术，该技术的主要材料也为水泥和骨料，但需要在搅拌时便加入足够的水进行混合，利用空气压缩箱将搅拌完成的原料投送到喷射区域，然后依旧按照固定配比混合速凝剂和水，此时便可满足喷射要求。综上，可知此技术最明显优势是可对巷道深层部位实现多角度优化，大幅度提升该区域岩石承载力。

3.4 锚杆支护技术

随着科技发展，越来越多的新型材料、新技术为煤矿巷道支护工作提供便利，现阶段锚杆支护技术得到广泛应用，成为当前应用最为常见的方法之一。此技术以不同长度和直径的锚杆为核心，通过对锚杆的组合、联结及加固等满足支护需求。在实际应用中，此种方式多用于处理巷道岩层空间结构被破坏的情况，借助锚杆在地层或者岩层中进行作业，从而实现增强岩层稳定性的目的，为巷道安全提供保障。进行锚杆支护时，多采用组合型锚杆，通过操作组合拱和组合梁，在巷道待支护区域形成较稳定的梁型结构，最大限度地避免冒顶现象出现。同时需要注意，在完成锚杆结构设置后，需要对其进行加固，从而保证锚杆形成封闭式的高承载力结构，充分发挥支护效果[3]。

3.5 联合高强支护技术

此技术便是将喷射式混凝土支护技术和锚杆支护技术结合，科学发挥各自优势，从而更为全面地应对巷道变形、位移等情况。在实际应用时，通常以木材、混凝土、金属网等材料为主，参照巷道变形量，然后将U型钢可伸缩支架结合锚背进行支护的方式，来适应并解决巷道变形等情况，从而达到有效控制煤层结构存在的侧向变形、顶板变形等问题。

综上所述，煤矿采煤掘进工作中应用高强支护技术有重要价值。当前，在科技的支持下，支护技术不断发展革新，越来越多的支护方式在实际中发挥价值。通过科学应用高强支护技术，可有效提升煤矿采煤掘进工作效率，切实实现稳定生产、安全生产的工作目标。

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