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煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用王凤飞

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：王凤飞

[导读] 摘要：在采煤掘进中使用高强支护技术进行作业，可以给煤矿挖掘工作创造安全而稳定的工作环境，为企业带来更多的利益。

        宝清县煤炭生产安全管理局 155600
        摘要：在采煤掘进中使用高强支护技术进行作业，可以给煤矿挖掘工作创造安全而稳定的工作环境，为企业带来更多的利益。高强支护技术在采煤掘进工作中还没有获得足够的重视，仍然存在部分企业对其在采矿作业中的意义、优势上存在认知不足的现象。高强支护技术本身在对复杂的煤矿环境结构支持、稳定煤矿土层围岩出现的形变等问题上，有着积极而突出的作用，可以有效降低煤矿开采的难度，提升采矿工作的安全性，使得煤矿企业进行进一步的发展，为采煤掘进过程提供了强有力的技术保障。
        关键词：煤矿采煤掘进工作；高强支护技术；应用
        1高强支护技术概述
        高强支护技术，就是在采煤掘进工作期间，深层煤炭开采中巷道的挖掘与加固。它很好的克服了巷道施工环境复杂、支护结构特殊的环境问题，实现了高效率、快速化的生产操控形态。
        结合高强支护技术操作一般流程，可将相关内容概括如下：（1）巷道开挖前，技术人员应结合施工现场基本状况，制定现场施工计划。同时，为防治采煤掘进时发生坍塌等问题，需设定安装防护预警装置；（2）测定高强支护装置所能承受的压力强度，并预留足够的可调节空间，以实现巷道强度加强的目的。即，高强支护技术具体应用过程中，针对支护技术应用点逐步进行支护操控的方式，可达到增加巷道做功稳定性的效果。
        2高强支护技术的应用现状
        因为生产企业对于煤矿需求量的日益提高，所以不少采矿企业选择了在对应的煤矿中增加采矿的深度，而这一决定则造成了煤矿中围岩稳定性的下滑、加大了对土层的地压、让性格的巷道出现形变、移动现象。煤矿的地质结构复杂，煤矿采集这一过程本身也包含着许多不可控的因素。根据调查，目前部分施工方存在施工条件与施工标准未达标的情况，这种情况可能导致煤矿采集工作的环节出现问题，造成因为施工环境不稳定而出现严重安全事故。这一情况，给施工人员与现场的其他从业人员带来生命安全上的隐患。根据目前的研究，一般情况下，煤矿开采工作主要在低下岩层的浅层中展开，很少进行对于岩层深处的开采，而这也让企业对采煤掘进的技术要求变低，缺少对于掘进工作的支护方面的意识。在采集工作中使用高强支护技术的企业，也往往存在对技术掌握不足，使用方法不够成熟的情况，无法保证在施工环境中作业的稳定性与安全性，不能完成对深层煤矿的作业。根据对各施工单位现状的调查结果分析可知，在煤矿开采工作中需要结合煤矿的实际情况，使用有效的开采技术并以高强支护技术为辅，建立合理的施工流程，保证挖掘采集工作的高效与施工人员的安全。
        3煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用类型
        3.1喷射混凝土支护技术
        喷射混凝土支护技术的应用是以其较高的支护强度为重点，通过多种混凝土利用形式，增强巷道支护的效果。实践中，常用的喷射混凝土支护方法包括了湿式喷射混凝土、干式喷射混凝土、水泥裹沙喷射混凝土等手段，其都是利用机械设备或者人工操作的形式将水泥、混凝土、速凝剂等材料进行充分的拌合，从而将混合材料在喷砂机的喷射嘴与水进行一定比例的充分配合，完成对煤矿矿井内巷道围岩不同位置的墙壁喷射，进而形成对巷道围岩的支护体。水泥裹砂浆喷射混凝土支护技术是新兴的支护手段，其是通过利用水泥来包裹砂粒的方式，利用泵送法或者压缩法将混合料从喷射嘴喷出，完成高强度的巷道围岩支护。
        3.2光爆锚喷支护技术
        光爆锚喷支护技术在煤矿采煤掘进中的利用，需要注意的要点在于对光爆锚喷网的参数设置，具体包括不耦合系数、炸药用量、最小抵抗线、装药实际结构以及炮孔间距数值等。只有合理把控光爆锚喷的各项系数，才能有效提高巷道的支护效果，从而增强采煤掘进工作的安全性。光爆锚喷支护技术的应用原理在于：其通过发挥锚杆的悬吊作用，利用锚喷网在矿井巷道内的较深位置的围岩周边形成一定面积的加固拱，从而增强对围岩的补强效果提高巷道深部围岩的稳定性；同时，发挥组合梁的功能，在改变围岩拉应力环境的同时，增强巷道顶板或底板的载荷能力，进而有效控制围岩出现变形、松动的程度，并提高支护效果。

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光爆锚喷支护技术的应用具有较高的适用性和安全性，可以通过较小劳动强度和低成本，提高对巷道围岩的支护效果。
        3.3联合支护技术
        联合支护技术在煤矿采煤掘进工作中具有较为广泛的应用范围，其以具有可缩性支架的U型刚为基础，结合锚背支护等方式，形成了超高强度的联合支护体。联合支护技术的利用，可以有效弥补喷射混凝土支护技术的不足，通过较低的成本和较高的支护强度，有效规避了矿井巷道出现变形或者松动的结果。具体而言，以锚梁网联合支护技术为例，其是以光面爆破技术为主要的煤矿采煤掘进手段，通过初喷、打锚孔等前期准备，完成对锚杆、钢梁以及钢丝网等材料的支护安全；此后，通过混凝土喷射再次加固锚梁网，增强支护效果。由此可见，联合支护技术在某种程度上，实现了喷射混凝土支护技术与其他技术手段的融合，通过利用混凝土、钢筋网以及木材等材料，联合U型可缩性支架，实现内部支部与外部支护的充分融合，从而进一步提高了煤矿矿井巷道的支护安全性，创造了稳定的采煤环境。
        4煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的创新应用
        上面已经对煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用实践等进行了大致的分析，可以发现：高强支护技术的应用，是以其应用原理为基础，通过探索多种形式的支护方式和支护手段，不断提高对矿井巷道的支护效果，减少巷道围岩的变形、松动等情况。然而，需要注意的是高强支护技术的利用，仍然需要以巷道掘进的具体情况为基础，通过多种操作方法的创新，增强支护效果。高强支护技术的创新应用角度如下。
        4.1自主支护与联合支护
        在煤矿采煤掘进工作中，高强支护技术的应用初步实现了对巷道围岩的主动支护，而为了提高巷道掘进的支护效果，就需要推进自主支护的实施。通过积极采取措施的方法，分析矿井巷道不同位置围岩的支护能力和载荷能力，从而实现对围岩预应力的增加，保障围岩的稳定性，实现对巷道的自主支护。
        此外，实现各类支护手段的联合应用也是高强支护技术应用的发展趋势，通过将不同类型的高强支护技术进行融合应用，可以控制煤矿地质条件变化对巷道围岩所产生的不良影响，进而增强煤矿采煤掘进工作的安全性和稳定性。同时，联合应用各种高强支护技术还可以将不同支护方式的优点进行集中，进一步稳定巷道围岩，促使其能够有较强的预应力，保障巷道掘进和开采安全。
        4.2施工环境的分析与考察
        对煤矿采煤掘进工作环境的分析，也是应用高强支护技术的基础和前提，可以通过对巷道的现场检查明确支护施工的具体条件、现实因素以及施工难度等，从而有利于精准确定支护技术中的各项数据参数，进而提高支护效果。在整个过程中，在高强支护技术应用之前，还需要对支护作业进行提前的预实验和演练，以确保支护技术作业方法具有可行性和适用性，起到保障围岩支护稳定、巷道支护安全的效果。
        结束语
        煤炭开采，是社会生产与资源供应的主要渠道，它具有基础性、多元性等特征。随着国内生产技术逐步开发，煤炭开发环节中的应用技术也在不断的进行更新。而以高强支护技术为代表的资源开采方式，为当代煤炭产业发展带来了坚实的技术保障。
        参考文献：
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        [2]周兴龙.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析[J].内蒙古煤炭经济，2019（17）：200.
        [3]张明杰.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析[J].科技风，2019（25）：121.
        [4]杨森浩.煤矿采煤掘进工作中的技术应用探讨[J].石化技术，2019，26（08）：87+83.
        作者简介：王凤飞，男，1968年9月出生，籍贯是吉林省怀德县；学历为大学本科；职称是工程师；研究方向是采矿工程。