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探究煤矿采煤掘进中高强支护技术的应用

发表时间：2020/10/21 来源：《基层建设》2020年第19期作者：刘全

[导读] 摘要：随着国家经济的发展与科学技术水平的提高，更多高新技术被广泛应用在煤矿采煤掘进中。

        陕西彬长胡家河矿业有限公司陕西省咸阳市 713600
        摘要：随着国家经济的发展与科学技术水平的提高，更多高新技术被广泛应用在煤矿采煤掘进中。高强支护技术是煤矿采煤掘进中的常用技术，该技术的应用有助于推动采煤掘进工作的顺利进行，提高采煤掘进的安全性，增加出矿量。因此，煤矿开采技术人员需要对高强支护技术的具体应用方法进行全面细致的研究与分析，从而充分发挥高强支护技术的优势作用，最大程度地增加煤矿企业的经济和社会效益。
        关键词：煤矿采煤掘进；高强支护技术
        引言
        保证煤矿开采作业的安全性和稳定性是采矿过程的首要问题，国家经济的发展对于煤矿资源的需求量不断提升，近年来，国家始终立足于研究与开发新的采掘技术，希望在提高采矿安全性的基础上有效增加煤矿的开采量。高强支护技术的应用能够针对复杂地质环境进行采煤掘进，有利于保证巷道的安全性，实现煤矿开采的安全生产，因此具有较高的应用价值。实现对该技术科学高效的应用，有助于推动我国煤矿事业繁荣稳定的发展。
        1高强支护技术的概述
        高强支护在煤矿采煤掘进中的应用有利于提高巷道的牢固性和安全性，保证采煤掘进工作安全有序地进行，提高煤矿开采工作的效率和质量。高强支护技术在采煤掘进过程中，能够起到支撑采煤掘进巷道的作用，在应用该技术之前，需要工作人员对掘进巷道进行勘探，全面了解巷道的具体情况，如采煤区域内的煤层和岩层赋存特征、煤层顶底板岩性特征、水文地质特征、瓦斯、煤尘以及自燃特征等情况，再依据对获取数据信息整理与分析的结果制定科学可行的高强支护技术应用方案。本工程为401106回风巷总设计长度2684m，其中：回风巷正巷2514m，回风道170m；回风联巷107m（包含回风措施巷）。在该工程进行采煤掘进工作中，需要将提高巷道的安全性作为高强支护技术应用的主要目标，从而有效减少安全隐患，避免采煤掘进工作中安全事故的发生。在工作人员对巷道内部情况进行了解的过程中，需要将锚杆的长度调整到适当范围，从而确保锚杆具备承受较大荷载和重量的能力，提高巷道的安全性。
        一般而言，煤矿巷道深度的增加会增大煤矿采煤掘进工作的难度，通过应用高强支护技术有利于提升岩壁的承载力和稳定性，从而保证采煤掘进工作的安全性。同时，高强支护技术在应用过程中不会过多地受到其他条件的影响和制约，且有利于减少资金成本的投入，因此具有较强的实用性。其次，高强支护技术的应用无需使用复杂的材料，且所需的设备组装难度较低，有利于降低工作人员的工作难度。此外，高强支护技术的应用便于工作人员开展后期对巷道的维护工作，有助于增加煤矿企业的经济和社会效益，促进企业更加长远稳定的发展。
        2煤矿采煤掘进中高强支护技术的应用
        2.1矿用支护型钢的应用
        煤矿所处地区的水文地质条件通常具有较强的复杂性，开采条件较差，进一步增加了煤矿采煤掘进工作的难度，且对工作人员的人身安全造成巨大威胁。矿用支护型钢的应用有助于推动巷道支护作业的顺利进行。在实际工作中，工作人员需要结合实际情况严格控制支护型钢的抗压性、抗拉性和抗剪切性能，从而使矿用支护型钢的应用满足各生产环节的具体要求。此外，工作人员还需要结合采煤掘进工作的要求科学设计支护型钢的荷载能力，有效提升采煤巷道的牢固性，降低安全事故发生的概率。
        2.2高强度锚索固点的应用
        在现场中，常常会出现巷道锚杆支护效能良好，但锚固结构却发生整体向巷道内部空间移动的现象。这种现象表明，浅部围岩已被锚杆有效控制，但深部围岩的承载能力却没有被调动。对于这种情况，可以通过设计长锚杆（索）来实现高锚固点，确保足够的锚固深度层，使足够厚度的岩体被充分调动，一定范围抵抗围岩膨胀变形的发生，有效控制巷道围岩变形，满足服务需求的要求。

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        2.3预留煤柱技术的应用
        预留煤柱在煤矿巷道的上区和下区段应用较为广泛，该技术应用的整个过程相对简便、易操作，且能得到良好的应用效果。部分采煤巷道的通风条件和排水效果较差，不利于煤矿采煤掘进工作的进行，此时应用预留煤柱技术能够有效解决这些问题，推动煤矿采煤掘进工作的顺利进行。但在技术应用过程中存在一定的弊端和缺陷，首先，该技术的应用需要耗费较高的成本费用，且提升了巷道后期维护工作的难度。因此，在应用预留煤柱技术过程中，需要对采煤巷道实际情况进行研究与分析，结合具体要求采用不同的高强支护技术，从而提高采煤掘进的效率和质量。
        2.4喷射混凝土支护技术的应用
        喷射混凝土支护技术主要包括干式喷施混凝土与水泥裹砂喷射混凝土两种技术方式。干式喷射混凝土支护技术的应用通常需要将水、水泥、混凝土和速凝剂等原材料按照科学比例进行配比并搅拌，再加入喷砂机对巷道围岩进行喷射，原材料凝固后就能够起到加固的作用。水泥裹砂喷射混凝土支护技术的应用需要将水泥和一定规格的砂粒进行混合搅拌，之后利用压缩空气或泵送的方式喷到巷道围岩上进行加固。这两种喷射混凝土支护技术都能够起到良好的加固采煤巷道的效果，但在实际应用过程中，需要工作人员依据矿区煤层、岩层、水文地质等情况来具体选择应用的技术方式，之后按照技术应用的具体要求制定科学合理的应用方案，推动煤矿采煤掘进工作的有序进行。
        2.5在预破碎煤层中的应用
        煤矿采煤掘进应用爆破技术过程中通常会对周围的岩层、巷道结构的牢固性和稳定性造成不利影响，为减小爆破作业对岩层、巷道结构造成的破坏，保证采煤掘进工作的安全性，需要工作人员在爆破作业前利用高强支护技术对围岩和巷道结构进行加固，从而避免采煤掘进过程中的围岩变形情况发生，推动采煤掘进工作的顺利进行。
        2.6高强支护技术的创新应用
        在应用煤矿采煤掘进工作中应用高强支护技术需要利用有效的基础条件有效提升岩层的承载能力，从而使煤矿采煤掘进工作达到预期标准，提高技术应用的有效性与可靠性。其次，要提高高强支护技术应用的效果，需要进行技术的联合应用，工作人员对具体施工情况进行综合分析，选择适合的技术方法开展煤矿采煤掘进工作，并保证巷道布置的合理性。401106回风巷从401盘区回风大巷开口，巷道方位角N90°，开口坐标：X：3890278.221、Y：36495994.178、Z：367.636（顶板）/363.606（底板）。巷道开口至停采线段按设计坡度掘进，从停采线开始沿顶煤10m掘进至设计停掘位置。401106回风巷掘进期间，每500m施工一个硐室，硐室长5m，宽5m，高3.2m。根据需要每1000m将一个硐室改造为临时避难硐室，其它硐室兼作倒车硐室，施工时根据现场条件确定具体位置。在煤矿采煤掘进工作前，工作人员需要对采煤区的情况进行全面考察，并形成精细的报告，之后对报告中的数据信息进行综合分析，选择最佳的支护方式，保证采煤掘进工作的顺利进行。
        结语
        煤矿资源对于促进国家经济的发展发挥着至关重要的作用，随着国家对煤矿资源需求量的不断增加，煤矿企业的数量和规模也在持续提升。高强支护技术的应用有助于保障煤矿开采人员的人身安全，推动煤矿采煤掘进工作安全有序地进行，增加煤矿企业的经济和社会效益。因此，企业需要依据煤矿采煤掘进巷道的实际情况，充分挖掘高强支护技术的应用价值，提高巷道的安全性，提高采煤掘进工作的效率和质量。
        参考文献：
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        [4]闫文跃.煤矿采煤掘进中高强支护技术应用浅析[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（06）：241-242.