微山金源煤矿 山东济宁 277600
摘要：掘进环节是煤矿深部开采中重要的内容，做好掘进支护对于保证掘进安全性有着非常重要的影响。但是从当前煤矿掘进支护情况来看，在很多方面还有着较大的提升空间，特别是随着煤矿开采深度的不断增加，对煤矿掘进支护提出了更高的要求。
关键词：煤矿；采煤掘进；高强支护技术；应用
引言
由于对煤炭的需求量呈现上升的趋势，与此同时，加上煤矿开采规模与深度不断加大，这样一来，对于高强支护技术而言，其具体使用得到人们的广泛关注。再者，通过使用这一技术实施煤矿采掘作业，在一定程度上，能够确保工作效率，并且还能确保安全性，从而防止安全事故的发生，减少不必要的经济损失。基于这一现状，本文首先分析其特点与作用，接着分析其应用，最后分析应用现状，希望通过本文的研究能够给相关人士带来一定的借鉴意义。
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煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用原理
在煤矿采煤掘进工作中高强支护的应用原理是基于对煤矿巷道情况的分析，通过改变悬吊原理的利用形式，发挥主动支护方式的价值，来增强对巷道的保护效果。具体而言，悬吊原理的利用是以锚杆为核心，通过改变锚杆的长度、直径与支护力度来调整锚杆的支护承载力以及锚固定理；在标准锚杆间排距的作用下，以巷道支护强度为基础，选择合理的支护参数，从而实现对巷道各方向预应力的传递，在抵消载荷垂直应力的过程中，减少巷道岩壁出现变形的概率。通常情况下，高强支护的位置处于巷道的顶部，其可以主动支护进行预应力的承载，从而加固巷道；而且利用联合支护方法，可以将巷道内出现的部分变形量进行优化，进而增强巷道的安全性。
3煤矿采煤掘进支护存在的主要问题
3.1掘进支护变形量较大
部分巷道在开掘后，在较短的时间内出现了较大的变形破坏，甚至变形破坏持续时间超过20天。从现场勘查来看，巷道整体变形破坏问题较为突出，巷道两帮出现明显收敛，顶板出现一定下沉，底板出现严重的鼓起，在巷道布置的初始阶段，围岩变形量已远远大于巷道允许出现的变形量，给煤矿巷道安全生产带来了较大的影响。图1是某掘进巷道出现的较大变形破坏问题。
3.2巷道掘进支护不到位
从深部巷道掘进支护实践来看，分析具体设计方案，整体的支护作用较强，且有着较强的支护耦合性，但是并没有取得较好的支护效果。分析这种问题出现的原因与掘进支护不到位有着直接的关系。很多施工技术人员的整体素质水平相对较差，煤矿企业对于这类人员也没有形成一个完整的培训体系，在具体施工中出现了并没有按照设计进行施工的情况，打折扣的问题突出。例如，在进行锚杆的打设时，部分位置可能不利于正常打设的开展，部分技术人员则将锚杆的位置进行了移动，在施加预紧力时，也没有严格按照具体的设计将预紧力打到位，影响到巷道锚杆支护效能的有效发挥。
4高强支护技术在煤矿采煤掘进中的具体应用
4.1喷射支护技术
通常情况下，进行煤矿开采的时候，因为煤矿的地理环境十分复杂，给采掘作业带来许多困难，也会造成许多安全问题。同时，煤矿的深层以下的地理环境存在空气不流通，矿体容易坍塌。如果在采掘作业中，没有高强支护技术，会造成很多安全事故。如此一来，巷道的稳定性就不能达到标准，与此同时，还会出现冲击地压的情况，以及煤层被压的现象，这些现象的存在，会对巷道带来不利的影响。因此，在具体的工作中，应该关注这一技术的有效使用。此外，超高强喷射混凝土支护技术，可以加强巷道顶板的强度。值得关注的是：针对这项技术而言，在使用这项技术的时候，要根据巷道的实际情况来选择适合的喷射技术，对现代建筑的应用，在使用喷射技术之前，要将混凝土进行搅拌，将砂石、水泥、水充分拌匀。同时需要关注的是：在拌和的过程中，水的用量要适当，只需要把砂石和水泥浸湿即可，借助压力将混凝土打压到喷射口，将速凝剂和水等材料混合进去，然后开展喷射作业。
4.2光爆锚喷网技术
煤矿采煤掘进工作中高强支护技术应用期间，光爆锚喷网技术，主要是依据煤炭矿井开发的基本情况，实行的矿井区域结构部分进行相应防护。煤矿采煤掘进工作中高强支护技术具体应用过程中，此部分着重突出光爆锚喷网部分的防控与处理。以某煤矿采煤掘进工作实施为例，将高强支护技术的应用要点归纳如下：（1）煤矿部分进行具体工作安排时，首先要确定矿井周围区域建设的岩石方位，然后针对巷道部分进行巩固强化，增加围岩基层部分稳定性的作用；（2）运用锚杆在需要加固区域周围进行围岩防护，并通过支护体系进行加固支撑；（3）将周围岩区域的载荷加固环节进行优化，以外部支护的力量，减弱煤矿挖掘区域部分的拉伸应力、压缩重力，以确保各个部分的煤矿挖掘周围环境的稳定性提高；（4）采用光爆锚杆进行梁结构组合，进而提升薄岩层与锚固部分的稳定性，以保障巷道的整体承载能力。煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的运用形式，不仅很好的解决了煤矿开采区域技术开发与运用领域的探索要点，更实现了煤矿挖掘区域环境的全面性、针对性的防护，其过程可起到提高巷道承载能力，保障巷道掘进安全指数的作用。
4.3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。
结束语
综上分析，全面做好煤矿掘进环节的支护工作对于保证支护效果有着非常重要的作用，但是从具体支护实践来看，仍旧存在各种类型的问题，因此，煤矿企业在掘进支护环节需充分认识到当前掘进支护中存在的短板问题，充分考虑在深部煤矿开采过程中，支护方式与支护对象特点，结合深部岩石支护力学响应机制，采取针对性的措施，不断提升煤矿掘进环节的支护效果。
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