黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司新建煤矿 黑龙江省七台河市 154600
摘要：中国是资源大国，国土面积辽阔，同时资源呈现多样化的特点，但是由于国内人口众多，因此人均资源占有率并不是十分理想，而且随着中国经济的高速发展，资源需求量在不断增长。为了更好地满足社会经济的发展需求，提高资源利用效率，就必须做好煤炭资源结构优化工作，而煤炭资源结构优化的有效手段之一便是创新掘进支护技术，提高煤矿产煤量。
关键词：煤矿采掘；高强支护；技术
引言
在煤矿采煤作业中，为保证安全以及掘进工作顺利进行，应当采用高强支护技术。由于煤矿地质条件较为复杂，在掘进作业中可视情况采取砼柱、锚杆及钢丝网等多种支护手段。多采用树脂锚杆作为高强支护的主要材料，不仅由于其优越的支撑效果和低廉的材料成本，更是因为具有质量轻、易运输的特点，在支护材料中具有性价比优势。若支护材料选取不当，过大或者过重均会造成运输及安装困难，大大降低高强支护的实施效率。下文将对高强支护的优势及应用展开分析。
1高强支护技术优势
在过去发展的过程中，我国的煤矿开采的工作主要是集中在浅层的岩层开采中，对于比较深的煤层是很少进行开采的，并且对应的开采技术的要求也就比较低。并且在具体施工时，其相应的工作人员对于支护技术的运用也处在实验和测试的阶段，这样就使得在对深层的煤炭进行开采时会面临着比较严峻的问题。煤炭开采本身就是一项危险系数比较高的开采项目，由于地下的环境比较复杂，而且出现了很多不可控制的因素，导致了深度煤炭的开采工作极为困难。如果在开采时不能够对相关的施工条件进行进一步的控制，那么就会使得开采的事故不断的发生，比如说瓦斯爆炸以及矿洞坍塌等一些比较严重的安全事故。由于我国的地质条件比较复杂，使得相关的煤炭开采的业务就必须要以相关的地质特点进行进一步的设计，同时对于具体的操作技术也要进行进一步的选择。这样才能够做到具有更强的针对性，并且不断地提高精准度以及不断的提高安全防范的质量。高强支护技术在目前施工是一类具有高效性并且实用性比较强的施工方式，具体的优势是体现在多个方面。首先高强支护技术在岩层的墙壁以及巷壁的支撑以及稳定方面有着非常优秀的效果。并且在进行地下开采以及施工的过程中，能够保证作业环境处于一种稳定和安全的状态。高强支护技术在成本投入上并不需要进行大额的支出，就能够达到更好的使用效果。还有就是高强支护技术在对设备进行使用以及材料的应用上都是比较简便的，从而进一步的减轻了技术工作人员操作的压力。
2煤矿采掘中高强支护技术的应用
2.1超高强喷射混凝土支护技术
正因为在实际地下煤矿采煤这一工作进行过程中，由于地下环境较为复杂，同时地质结构构造较为特殊，地下环境较为封闭等原因，可能会在地下掘进工作进行过程中，由于岩层结构并不稳定，同时巷道内部岩层内壁可能会由于出现松动而导致发生变形现象，在此情况之下进行采煤掘进工作时，支护体的强度不够，就可能会由于支护装置无法发挥支护作用，而导致出现严重的冲击地压以及煤层压出等现象，这样就严重的阻碍了巷道掘进工作的顺利完成。因此在实际巷道掘进工作进行过程中，必须选择适合当地地形地势以及环境条件的高强支护结构以及高强支护技术。而作为一种能够直接的将深部的巷道顶板进行加固的超高强喷射混凝土支护技术，在其之后应用过程当中，能够使得巷道具备有较为稳定有效的支护功能，此外还能够在支护技术应用过程当中，通过应用水泥裹砂喷射混凝土、潮式喷射混凝土、干式以及湿式喷射混凝土等多种方法，直接的将混凝土、水泥速凝剂等多项材料人工或者是机械设备搅拌混合，而在这些材料搅拌混合均匀之后，通过使用干式喷射混凝土喷射仪，直接的压缩空气，通过使用反压力，将混凝土混合水输送到喷射嘴之后，将混合料同水混合均匀，然后直接将其喷射于矿井巷道围沿墙壁上，形成一层较为稳固，同时具备了较高稳定性的支护结构。
在潮式喷射混凝土方法应用过程当中，直接的将一定比例的水、水泥以及粗细骨料所形成的潮料，以压缩空气，提供反冲力的方式，直接的运送到喷射于矿井巷道围沿墙壁上，直接将混合而来的潮料进行喷射。而湿式喷射混凝土支护反应过程当中直接将一定比例的粗细骨料、水以及水泥均匀搅拌之后，使用湿式喷射剂进行喷射。在如今煤矿掘进工作进行当中，最常使用到的一种混凝土喷射方式就是水泥裹砂喷射混凝土支护方法，在支护技术应用过程当中，直接使用水泥裹住沙粒之后，将裹住的沙粒与混凝土或者是水泥砂浆调试在一起之后，以泵送或者是压缩空气的方式提供反冲力，直接将混合料进行喷射，从而形成一层具备更高强度的超高强喷水混凝土支护体，使得巷道深处的围岩岩石具备更高的刚度、强度以及承载能力，更进一步的确保煤矿采煤巷道的稳定性及安全性，保证之后煤料运输过程中的安全性。
2.2高爆锚喷网支护技术
想要使得巷道内部的岩性结构薄弱部分具备有更高的抗剪能力，则必须进一步的加固锚杆，此时通过在一定厚度范围之内，使用一种加固拱固定于矿井深部的围岩周边，从而使得岩层自身具备更高的稳定性。此外通过应用该加固拱，还能够防止围岩上层的岩性出现松动或者是变形等现象，以保证在煤矿巷道掘进工作过程中影响到巷道的安全性及稳定性。而通过应用锚杆本身所具备的悬吊作用，直接将快要掉落的围岩或者是软弱岩层悬吊于巷道上部质地较为坚硬的围岩当中，使得质地较为坚硬的围岩直接的承载一部分软弱的围岩或者是围岩的重量。同时想要对巷道内部的围岩进行支护，就是直接的将数目一定的锚杆设置于巷道周围，从而使得巷道深处岩石具备有更高的荷载能力，进一步的提高巷道内部围岩的强度，使围岩的拉应力进一步的得以改善。
2.3联合支护技术
在煤矿采掘工作进行过程当中，所应用到的高强支护技术为联合支护技术的情况之下，主要是通过使用U型钢可塑型支架以及锚背支护等联合到一起所形成的一层超高强支护体，从而解决掉之前在喷射混凝土支护结构应用过程当中巷道深处稳定性不足的问题。同时应用该联合支护技术，还能够防止在巷道支护过程中，使得广大的围岩出现变形、移动甚至是流动等现象。而在联合支护技术应用过程当中，所使用到的U型钢可塑性支架能够防止矿井深处的巷道出现变形现象，同时还能够通过应用该支架，直接的将巷道的顶板及煤层结构固定起来，防止这两个结构出现侧向变形等现象。此外，在联合支护技术过程当中所遇到的锚背网材料主要有金属网、塑料网、混凝土、木材以及钢筋网等多项材质共同构成。而在煤矿的巷道支护过程中，应用最广泛的一项材质为钢筋网锚背板。通过在矿井的巷道顶板上，直接的将锚钢以及钢筋网锚背板固定于顶板上之后，联合U型钢可缩性支架，从而形成一层较为坚硬且具备有较高支撑能力的联合支护体，能够全面的发挥起整个联合支护体内外部的支护作用，使得巷道的围岩整体以及顶板具有更强的安全性以及稳定性，以保证煤矿采煤掘进工作进行过程中的安全性及稳定性。
结语
综上所述，锚杆支护是当前国内煤矿巷道掘进主要采用的支护体系，主要通过对锚杆施加预紧力产生一定的压应力区，同时锚杆和锚索协同工作，形成一个完善、稳定的承载支护体系，并对巷道周边的围岩起到强化、稳固作用。若巷道周边的围岩条件较差，且支护要求较高，应选择高强度材料，根据围岩的破碎情况以及离层可能性对锚杆的各项参数进行调整，以提高支护效果，构建出一个安全且稳定的高强度锚杆支护体系。
参考文献
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