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高强支护技术在煤矿采掘中的应用研究

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：崔永坤

[导读] 摘要：如今各种科学技术的进步以及广泛应用，不仅仅方便了人们的生活，同时更不断促进了煤矿采煤掘进工作的顺利发展。

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        摘要：如今各种科学技术的进步以及广泛应用，不仅仅方便了人们的生活，同时更不断促进了煤矿采煤掘进工作的顺利发展。但是保护资源不被浪费，提高资源的使用率仍然是我们必须遵守的。煤矿资源是我国重要的能源，它关系着民生发展及工业发展，为我国各种产业提供支持。鉴于此，本文针对煤矿采掘掘进工作中高强支护技术的应用进行探析。
        关键词：煤矿采掘；高强支护技术；应用；掘进
        工作会发展建设的深入，促使我国能源需求量不断攀升。在此背景下，煤矿开采量呈现出日渐增多的态势，使得我国煤矿开采事业逐渐朝着更深层次迈进。但是，随着煤矿开采深度与广度的加大，导致煤矿开采存在的安全问题不断涌现。要想进一步预防煤矿安全事故的产生，提高煤矿采掘作业效率，需注重对高强支护技术的科学应用，通过对巷道稳定加固保护，确保煤矿采掘作业的顺利开展。
        一、高强支护技术特点及作用分析
        1.高强支护技术作用分析
        分析以往煤矿采掘作业，我国大部分地区煤矿开采仅为浅层开采以及地表开采，虽然采掘效率与强度相对较低，但是作业期间有较高的安全性保障。而随着我国煤炭资源消耗量的增大，促使煤矿开采逐渐朝着深层次迈入。在深层煤矿采掘作业期间，因深度、煤矿地质条件等因素的影响，极易导致采掘期间产生顶板失稳现象，进而促使冒落安全事故的出现。要进一步提升深层采掘作业的安全性与效率性，必须在掘进过程中借助高强支护技术，实现对巷道顶板、围岩加固强化，提升巷道的稳定性与安全性，为采掘机械与工作人员提供安全的工作环境。
        2.高强支护技术特点分析
        现阶段煤矿采掘作业期间应用的高强支护技术，具备以下特点：（1）在实际掘进工作中，应用高强支护技术，可以显著提升巷道的稳固性与稳定性，有效提升煤矿巷道顶板与巷壁的承载能力，进而达到巷道标准稳定与安全要求。（2）高强支护技术应用并不复杂，相反该技术操作极为简单，并且支护成本相对较低。与此同时，高强支护技术适用于多种复杂条件的煤矿中。也正因上述特点的存在，使得高强支护技术成为现阶段煤矿采掘作业中常用支护技术。（3）若在实际采掘作业过程中应用高强支护技术，意味着后续的巷道维护与检修工作量会得到大幅度降低，并且巷道的使用期限得到延长，在降低煤矿企业巷道维护成本的同时，为企业创造更大的经济效益。
        二、高强支护技术在应用中产生的问题
        在资源的需求日渐增大的今天，煤炭资源的开采也会出现了新的难题，地表浅层的煤炭资源在日积月累的开采中已几乎被开采完，这就要求开采的作用深度进入到行的层次。国家的高度重视使煤炭资源开采工作得到了发展。因此，保证稳定性及安全性是重要的问题，高强支护技术就是比较有效的方法。围岩的应力及巷道的稳定性就需要依据此种方法进行控制。我们一定要针对实际情况选取优化的高强支护方案进行施工，从而从根本上杜绝危险性的产生。在进行煤矿采煤掘进的进程中，如果监测到应力的值增大，单一的依靠简单的支撑方式去支撑围岩及巷道，其承载力已经低于外界所给的应力，那么就会发生坍塌事故。因此，我们要将围岩的承载力掌控清楚，使其在一定的压力允许范围内。巷道的变形也是如此原理，在逐渐的加固过程中尽量避免其变形现象的产生，从而阻碍到采煤掘进工作的顺利开展。我们都知道。煤矿采煤之前都要进行实际的勘测及研究，并且制定设计方案，方便施工。对于检测到的数据信息进行研究，从而确定正确的施工方案，以保证安全及稳定性，同时保障支护工程的施工质量。但是由于高强支护技术是隐蔽且严格的支护措施，这就会给施工的整体工作带来一定的难度，给施工人员增加了很多风险，在对工作中的每项数据都确定后，但是却不能轻易控制相应的作业流程来确保巷道掘进的可靠性。

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由此可见，一旦加固措施不完善，随着巷道的深度增加，其环境也随之复杂，带来的危险性就会越大，安全性得不到很好的保障，会出现顶板冒落的情况，对作业人员的人身安全起到了一定的威胁，造成了人员及财产的损失。高强支护技术并非能够应用到所有的巷道中，对于一些应力巷道和特殊巷道中并不适用，这样的巷道中发生巷道顶部变形的几率更高，这样一来会影响采煤作业的正常进行，采煤环境也得不到安全的保障。
        三、在煤矿采煤工作进行过程中，应用高强支护技术的主要表现
        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。而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。
        2.光爆锚喷网高强支护技术
        在采掘作业期间，巷道围岩部分存在诸多薄弱环节，而借助锚杆所具备的强度与起拱作用，可以进一步提升薄弱环节的强度，提升围岩整体的抗剪强度。在矿井深层巷道中进行加固拱结构的设置，提升薄弱环节处的稳定性与稳固性，并降低巷道顶板出现松动与变形现象的概率，为采掘作业的开展提供保障，进一步提升采掘作业效率。与此同时，光爆锚喷网高强支护技术的应用，可以充分发挥出锚杆的悬吊功能，借助悬吊作用将顶板即将掉落的围岩进行固定，对即将冒落的围岩进行有效支撑，实现对围岩重载荷的承担。另外，该技术应用具备补强作用，依据具体情况将锚杆设置于巷道四周，提升降低巷道深处位置所承受的压力与拉应力。
        结束语
        综合上面可以看出，在煤矿采煤掘进工作进行过程当中，为了保证巷道整体的安全性及稳定性，则必须重视起巷道掘进支护结构设计以及施工的重要意义。所以，煤矿企业应加大煤矿采掘作业中高强支护技术的应用力度，依据对煤矿实际情况的分析与研究，构建科学高强支护技术应用计划，要求工作人员针对高强技术的应用严格按照规定与计划进行支护，以期高强支护技术作用与功能的完全体现。
        参考文献：
        [1]杜伟苗.浅析煤矿采掘过程中的高强支护技术[J].内蒙古煤炭经济，2018（10）.
        [2]刘晓强.高强支护技术在采煤掘进过程中的应用方法探讨[J].机械管理开发，2017（8）.
        [3]阮柳谭.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析[J].能源与节能，2018（1）：134-135.
        [4]陈广巫.高强支护技术在煤矿采掘中的应用探析[J].科技资讯，2018，16（5）：86-86.