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摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采工作越来越多。以高强度支护技术为主的资源开采方式为目前的煤炭开采工作奠定了良好的技术基础。鉴于此，本文就煤矿采煤掘进中高强支护技术应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：采煤掘进；高强支护技术；煤矿生产
引言
现阶段采煤深度不断增加的背景下，工作面的巷道存在更加复杂的地质条件，因此煤矿采煤掘进工作也面临着巨大的考验。为了确保煤矿采煤掘进高效和安全开展，高强支护技术逐渐受到了人们的研究和使用，而煤矿采煤掘进中如何进行高强支护技术的应用，就是本文主要研究的内容。
1高强支护技术概述
高强支护技术主要是在进行深层煤矿开采的过程中，对整个巷道进行掘进支护，其能够较好地解决巷道复杂环境下的不安全性，且还能够有效地克服支护结构特殊的问题，使得整个开采更加高效和安全。对于高强支护技术来讲，在具体操作的过程中需要做的工作：第一，在还没进行正式开挖前，相关的工作人员要对施工现场进行详细地勘察，并制定科学合理的施工方案，与此同时，为了能够更加有效地对掘进坍塌问题进行解决，需要在特定的位置有效安装相关的预警装置；第二，对高强支护过程中所使用的装置的进行测定，保证其承压强度符合要求，同时还要留一定的可调节空间，以便于后期对巷道的强度进行再次加强。且在对高强支护技术进行使用时，还要根据相关的使用特点对操控的方式进行优化，以便于整个巷道能够更加稳定和安全。
2技术原理
在煤矿采煤掘进工作中，高强支护技术的利用多以悬吊原理为基础，通过明确包括锚杆长度、锚杆直径、锚杆间排距等具体数值，来掌握锚杆的承载力、锚固力等详细因素，达到维持锚杆稳定、传递岩层应力、消除垂直应力的效果，从而有效避免并准确控制煤矿巷道的变形情况，以提高对巷道的支护效果。但在实际的煤矿采煤掘进工作当中，高强支护技术的利用必须以煤矿巷道的具体情况为基础，通过明确巷道岩层的应力情况来选择确定高强支护手段以及所采用的锚杆材质等，不局限于树脂锚杆的唯一用材。此外，随着煤矿巷道掘进工作的继续推进，巷道壁以及巷道顶部等位置所承受的岩层压力也就越大，在巷道周围的岩体上开始出现了一些裂缝甚至破裂的情况。此时，如果不采用有效的支护手段，就会造成煤矿巷道发生坍塌的事故，影响到巷道安全。高强支护技术的应用可以有效解决巷道岩层岩壁的承载压力过重的情况，通过保障岩壁的完整来保护岩壁可以不被损坏。其中，延伸杆的利用也可以有效增强锚杆的利用效果，进而实现对岩壁变形的控制。结合高强支护技术的应用环境，其多作用于巷道的顶部空间，通过开启预应力承载结构的方式，自动应对巷道顶部岩壁的预压力过大的情况，避免岩壁变形。
3高强支护技术在煤矿采煤掘进中的应用要点
3.1选择使用“锚网索+底板卸压槽+底角注浆锚杆”支护
①需要在顶板位置上打设锚索，借助锚索的作用，对于浅部围岩来说，深度稳定围岩能够对其充分发挥出限制作用，从而使深部顶板围岩和浅部顶板围岩之间的相互牵制性作用得以体现，使其能够形成协同变形体系，如此一来，不仅能够限制顶板浅部围岩的变形破坏作用，同时还能够对浅部围岩的应力环境予以改善，以此将单轴应力状态转化为三轴应力状态，实现了对浅部围岩位置处高应力的转移，为确保浅部围岩的稳定性发挥了非常关键的作用。②应该在两帮和顶板位置处打设锚杆，从而有效强化了浅部围岩和锚杆所形成的支护结构的范围。存在于顶板锚杆和锚索之间的两个支护壳体，其能够对顶板围岩的应力条件起到很好地优化作用，从而达到增强顶板支护效果的作用。
巷道两帮锚杆长度可以为2400mm，以此来将锚杆对于两帮的支护限制作用充分发挥出来。③应该将注浆锚杆打设在巷道的两个底角位置。由于膨胀性软岩在巷道底板处比较多，其在水的作用下会影响到整个巷道的稳定性，面对这种现象，就需要在开展设计工作的时候，通过在两底角的位置处搭设注浆锚杆来予以改善，这种方法的使用能够对底板围岩的变形破裂缝隙起到封堵的作用，从而在提升巷道底板围岩整体性能的同时，还能够增强围岩的承载能力。④将底板卸压槽设计在底板中，能够通过这种方法为巷道围岩底板变形现象留出足够的变形空间，将较高的底板应力充分释放出来，同时在能够在巷道的底板处形成“弱结构”，这种结构可以有效吸收围岩的变形量，并且很好地控制应力的释放，对围岩应力场的分布予以改善，将巷道底板的应力峰值向围岩深部转移，控制巷道底板的应力在合理的范围内，以此来有效保护巷道底板。
3.2喷射混凝土支护技术
喷射混凝土技术在利用过程中，是用喷射设备将包裹砂浆或者干式混凝土等材料的水泥，通过压缩空气的作用，把水泥混合物充分、完整的喷射到巷道围岩表面，从而完成对煤矿岩层和巷道的固定，提高其牢固性，进而保障煤矿巷道的安全。结合喷射混凝土支护技术的利用形式，在具体操作上，首先需要对水泥、砂石、干式混凝土等材料进行充分的搅拌处理，在经过砂浆机的充分混合之后，通过喷头再喷射到巷道岩层的表面位置，完成喷射与加固处理。喷射混凝土支护技术是对原有料石砌碹和混凝土衬砌支护方式的良好改进，不仅提高了支护效果，而且还具有操作简单、成本低、效率高的优点。
3.3联合高强支护技术
联合高强支护技术的应用，具有主动性、综合性的特点，并可以通过与其他支护手段相结合的方法，进一步提高支护的效果。比如，联合高强支护技术可以初步实现锚背支护、型钢架支护等手段的联合，进而增强对巷道围岩的支护效果。在实践中，联合高强支护技术的利用可以有效解决煤矿巷道内部的深部位置变形问题，通过在巷道顶部、巷道侧面等位置设置锚背支护，达到巷道内部支护与外部支护协同锚杆支护的目的，进而从不同角度增强对巷道的支护效果。联合高强支护技术的利用要点如下：其一，主动性。联合高强支护技术可以在尚未发生变形或者塌陷的情况下，主动支撑煤矿巷道围岩，进而达到保障巷道围岩安全的效果。但是，联合高强支护技术的利用须以合理的支护方案为基础，只有明确巷道围岩的预应力、垂直应力界限，才能更好保障巷道安全。其二，综合性。联合高强支护技术的利用要点还体现在综合性上，其可以将各类支护手段进行综合化应用，从而解决不同支护手段存在的缺陷以及不足。比如，锚背和型钢的联合应用、高强度锚杆和锚索的应用等，通过不同支护手段的综合利用，实现联合支护。
结语
总之，全面落实煤矿掘进环节的支护工作，在确保煤矿巷道支护效果方面作用明显，但是，从目前具体的支护实践看来，其中仍然存在着很多问题，因此，在掘进支护环节煤矿企业应该充分认识到目前存在于掘进支护中的问题，并且要充分考虑到煤矿深度开采过程中的支护对象特点和支护方法，结合深部岩石支护力学机制，采取针对性的措施，以此来不断强化煤矿掘进支护成效。
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