试论煤矿采掘中的高强支护技术

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:王云鹏
[导读] 摘要:文章结合现实煤矿采掘生产实际,详细的探讨了煤矿项目开采中高强支护技术的应用要点。
        义煤集团宜阳义络煤业有限责任公司  河南宜阳  471600
        摘要:文章结合现实煤矿采掘生产实际,详细的探讨了煤矿项目开采中高强支护技术的应用要点。首先对相关技术的应用原理进行分析,其次在分析煤矿采掘过程中常见的高强支护技术类型的基础上,对各种高强支护技术的应用要点进行探讨,希望论述之后可以给相关工程提供参考。
        关键词:煤矿采掘;高强支护;应用技术
        引言
        煤炭作为人们日常生活最重要的资源之一,随着时代的发展而对其需求量也越来越大,为了能够满足市场上对煤炭资源的需求,煤矿开采企业不仅要保证开采质量,而且还要提高开采效率,另外还需要对煤矿巷道的安全工作予以足够的重视,结合实际的开采情况而对巷道使用科学的支护技术,这样才能够让巷道的安全性得到提高,煤矿开采工作也因此能够正常进行。
        1、煤矿采掘中高强支护技术的涵义及其原理
        (1)高强支护技术的涵义。所谓的高强支护技术,简单的来说就是通过对喷砼、钢丝网、锚杆等支护方式当中的两种或者多种技术进行综合利用,这样能够在一些复杂的地质当中保证煤矿巷道的安全性,这种技术由于其具有良好的支护效果而受到越来越多的重视。通过实际的调查发现,在具有软媒层、软底特点的煤矿采掘过程当中都会对高强支护技术进行充分应用,煤矿巷道的使用寿命也会因此得到有效的延长,保证采掘工作能够正常进行,提高煤矿开采的效率和质量,为企业带来一定的经济利益。
        (2)高强支护技术的主要原理。在一般情况下,煤矿采掘的工作环境具有较高的复杂性,在实际的开采当中容易出现松散岩层或者断裂带,这对于后期的采掘工作来说起到一定的影响,这时候对高强支护技术进行应用能够有效的解决这一问题,这种技术能够让巷道岩石预应力得到进一步的提高,在安全性较高的支护体系当中进行煤矿采掘工作能够提高工作效率和质量。大部分的高强支护技术都是以悬吊理论为基础而进行的,在进行应用的过程当中科学的使用到了锚杆,这样可以在很大程度上对岩层状态进行改善岩层的稳定性也得到提高,高强支护技术自身的价值因此能够在实际的采掘过程当中得到充分的体现。通过实际的调查发现,高强支护技术当中使用的锚杆长度都是按照锚杆直径而进行设计的,通过对锚固定力和锚杆承载力进行充分分析和研究,这样才能够对锚杆直径进行准确的制定。另外,高强支护技术的效果会受到很多因素的影响,其中包括锚杆自身的材料、长度、间距等等,这就要求煤矿采掘单位在对该技术进行应用的时候要对这些影响因素予以足够的重视,而且还要结合实际的采掘情况对相关参数进行科学的设定,严格按照相关的开采规定和要求进行煤矿采掘工作,对锚杆之间的距离进行严格的控制,这样才能够让高强支护技术的效果充分的发挥出来,煤矿巷道整体的安全性和整体性也因此得到有效的提高。煤矿采掘单位一般在应用高强支护技术的时候往往都是在巷道顶端进行的,等到预应力达到相关的规定范围之后,使用相关的变形手段对巷道的外部构造进行挤压。高强支护技术不仅能够很好的降低应力对煤矿巷道的影响,而且还能够有效的解决巷道岩石发生形变的问题,煤矿采掘工作能够在安全的环境当中进行,从而可以进一步的提高煤矿采掘的质量和效率,为企业带来一定的经济利益。
        2、煤矿采掘中的高强支护技术类型
        (1)光爆锚喷支护技术。这种技术作为煤矿采掘高强技术之一,其自身的安全性和经济性较强,而且能够在大多数的煤矿采掘作业当中进行应用,在整个高强支护技术当中占据着十分重要的地位,对于煤矿采掘工作来说有着直接的影响,对采掘工人的工作强度也是比较低的。在科学技术高度发达的今天,光爆锚喷支护技术随着时代的发展而得到了不断的改进和优化,在实际的应用到中要求相关人员要对炮孔之间的距离进行严格控制,结合实际的采掘情况而对相关的技术参数进行有效的设计,这样才能够让这种技术的价值在实际的煤矿采掘工作当中得到充分的体现,巷道支护整体的安全性也因此得到有效的提高。

这种技术主要是对锚杆的组合梁功能与悬吊功能等相关及时进行综合的利用,这样能够让围岩应力得到一定程度的优化,采掘人员在对这种技术进行应用的时候要应该让围岩与锚杆的供暖效果充分的体现出来,巷道顶板的承载能力得到提高,从而巷道整体的安全性得到保障,煤矿采掘工作可以正常的进行。
        (2)喷射混凝土支护技术。喷射混凝土支护技术自身有着较高的应用价值,这种技术可以达到良好的巷道安全和支护效果,因此受到了我国大部分煤矿采掘单位的重视。通过实际的调查发现,喷射混凝土支护技术可以分为干式、湿式、水泥裹沙式等,其中应用较为广泛的的就是干式喷射混凝土支护技术,这种技术主要是通过对人工或者机械的使用而对速凝剂、水泥和混凝土等材料进行充分的搅拌,其中使用的主要设备就是喷射混凝土喷砂机,这样能够让搅拌军援的混合材料通过射嘴进行运输,根据实际情况而在其中加入适量的水,在巷道围岩墙壁进行喷射,这样就能够形成一个比较科学的支护体。
        (3)联合支护技术。这种技术主要是在锚背支护和U型钢收缩支架的共同作用,形成一个支护体,这种支护体不仅自身有着较高的特性,可以有效的弥补喷射混凝土支护技术当中存在的缺陷,而且还饿能够降低巷道发生形变的概率,巷道整体的安全性得到提高,联合支护技术也因此受到越来越多煤矿采掘单位的重视。就以锚梁网联合支护技术为例,首先需要相关人员应用光面爆破技术进行掘进,在确定锚孔位置之后可以进行喷射,在这个过程当中使用钢梁和锚杆作为支护的主要部分,从而进行混凝土的喷射。联合支护技术在应用过程当中以混凝土、钢筋网作为基本材料,能够最大限度的提高巷道支护的稳定性,为巷道创造一种良好的安全环境,为后期的煤矿采掘工作奠定良好的基础。
        3、煤矿采掘中高强支护技术应用要点
        煤矿采掘中应用高强支护技术时,为了保证其巨大作用得以发挥出来,企业还需要注意以下两点:第一,方案要因地制宜。从整体上来看,我国各地煤炭资源情况存在着很大的不同,在这种情况下企业在煤矿采掘中应用高强支护技术就必须要因地制宜。简单点说,首先企业在采掘前要对煤矿地质、受力等情况进行全面勘查与分析,随后在获取具体数据后构建力学模型开展采掘方案设计,在此过程中布置支护构件并计算各支护参数。最后,借助于实验验证高强支护技术应用效果,并利用所获得的结果数据对方案进行优化。第二,支护过程管控。煤矿采掘中高强支护技术地应用属于循序渐进的,因而为了保证开采工作顺利开展,我们需要对支护过程予以管控。首先,采掘初期由于作用力地影响,支护往往会出现变形,此时我们需保证其对周边岩体约束力达标。其次,采掘中若应用主动支护技术的话,我们要将高强支护系统杆体予以延伸,这样一来有助于控制支护初期变形。在高强支护承接和固定处使用锚梁进行加固,如此有利于分担支护所承受压力。
        结语
        煤矿采掘实施的环节,高强支护技术是最为重要的施工技术一,能够保证采掘施工作业更具安全性,能够提高巷道内部空间的稳定性与安全性,给经济与社会的高速发展奠定基础。
        参考文献
        [1]杨双林.煤矿采掘中的高强支护技术[J].内蒙古煤炭经济,2017(22):14-15.
        [2]孙长城.煤矿采掘中的高强支护技术研究[J].山东工业技术,2017(16):70.
        [3]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,No.255(10):114.
        [4]尹晋.探讨煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用[J].能源与节能,2018,No.152(5):115-116.
        作者简介
        王云鹏(1988.02-),男,汉族,河南渑池人,专科学历,毕业于平顶山工业职业技术学院,工程师。
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