轩金朋
河南大有能源股份有限公司石壕煤矿
摘要：高强支护技术是煤矿开采工作当中,常使用的一种支护技术,此项技术能够承受高强度的矿压,使得工作安全性提升,并同时加强工作效率。高强支护技术的应用方式有许多,但作为普及的方式为单体液压柱,其优点在于支护部位全面、安装简便、支设完善,能够在确保安全性的同时,保证支护工程安装的速率,进而变相的提高煤矿开采的速率。
关键词：高强支护技术应用；
随着我国社会的不断发展，现代社会对于煤矿能源的需求也逐步加大，在此前提下，就使得煤矿开采的深度加大，因此为了确保工程的安全性与质量，目前煤矿工程，广泛地运用高强支护技术进行工作，以此保证煤矿开采的效率与安全。
一、高强支护技术
在过去很长一段时期内，高强支护技术并没有引起人们的高度重视，这是因为在当时的煤矿开采过程中上覆岩层比较浅，也没有较大的开采力度。近些年来，煤炭开采技术日趋成熟，煤炭资源的社会需求量在不断扩大，煤炭开采的力度和深度也在逐步增加，那么就需要充分发挥高强支护的作用，保证采煤掘进的安全和质量。目前，我国很多矿区都将高强支护技术应用到采矿过程中，比如部分地区地理位置较为复杂，岩层结构较为脆弱，通过应用这项技术，保障了现场施工的安全性和稳定性。高强支护技术的应用主要包括以下几方面的内容：一是煤矿巷道深度越来越大，其稳定性就相应的越来越差，而高强支护技术可以有效加固煤矿巷道，增加岩壁和巷壁的承载力；二是高强支护技术难度不大，投入成本也不高，因此，在各种条件下都可以采用高强支护技术；三是高强支护涉及到的部件组装难度较小，对材料质量也没有较高的要求，且携带起来比较方便，从而减少了开采人员的负担；四是高强支护技术的应用延长了巷道的使用寿命，同时也减少了后期的维护工作量，不会浪费较多的资金，进而提高了企业的经济效益。
二、高强支护技术在煤矿采掘工作中的应用
1.煤矿高强支护技术虽然在支护过程中仍会出现一些问题，但是在煤矿巷道的应用中却取得了相对显著的成效。在支护的初期阶段，一般会出现一些不连续的变形，例如裂隙张开、结构面里层滑动等，高强支护技术可以使围岩保持着一个被压的状态，有效的控制非连续的破坏与变形，以便保证巷道锚固区围岩的完整性，控制围岩的承载力，促使较大的应力承载形成于巷道的锚固区，在一定程度上降低了外围岩里层被破坏的几率。与此同时，煤矿高强支护技术可以使用自身的延伸杆体对围岩的后续变形进行有效的控制。在对初期变形进行控制的过程中，工作人员可以有效增强巷道锚杆的阻碍，使煤矿支护系统的延伸率得以实现。如此，即使煤矿采掘施工的环境中有阻力，煤矿工作人员也能有效控制住围岩的变形。
2.在现场进行煤矿采煤掘进时，若要避免煤矿采掘中出现安全隐患，使企业煤矿掘进工作的质量得到保证，就需要与设计方案相结合来监督巷道掘进过程。巷道锚梁的使用能更加有效固定与承接高强支护，与此同时，如果所需的巷道壁面要求较高，巷道的锚梁也能为高强支护分担相应的压力，以便煤矿采掘人员更加有序快速地实行采煤掘进工作。由于高强支护技术有较强的隐蔽性，所以在确定相关的信息数据之后，就要考虑怎样才能保障煤矿工程的安全及施工的质量。随着时代的飞速发展，我国煤矿深井越来越多，高采动的地压也不断递增。如果与煤矿采掘的具体情况相结合，没有针对性地防护措施，那么在面对日趋复杂的自然地理条件时，就可能导致冒顶等事故发生。
当前，在一些自然地质条件相对特殊的地区，如沿空巷道与高应力巷道等，这些地区的高强支护技术还没有广泛得到应用，在高应力情况下，这类巷道的顶部会发生相对强烈的变形，巷道内会出现一些收缩变形等问题，这些因素都影响了巷道的正常使用。最特别的便是沿空掘巷，若不采用高强支护技术，在煤矿采掘方面，将产生较严重的巷道变形，而在回采阶段，巷道的变形将变得更加严重，且断面的收缩率则会达到60%多。如此不仅使巷道使用受到影响，甚至还会导致巷道的一些安全事故的发生。
3.离层断裂型工程软岩巷道高强支护。在采煤掘进的过程中，巷道在初期变形不明显，说明其具有突然性。变形的主要位置在巷道的中部，其具体的表现星仔为下沉以及巷道中部受到拉应力作用而开裂。支护的原则是选择的支护材料必须具备足够的强度和刚度。锚杆合格锚索的安装扭矩和张拉力分别要达到屈服强度的60% 以上。要保证支护体与围岩的强度、刚度等相协调，最终形成一个耦合的状态。选择的锚杆必须是高强另外采用端部进行锚固，使得锚固范围内的任何部位岩层的离层都可以均匀的分散到整个杆体上，避免杆体由于集中受力而出现损害。需要注意的是一定要实现锚杆和锚索的互补，因为一旦两者之间未达到互补状态，就很有可能出现变形时空、大面积冒顶等安全事故。一般的做法是在迎头的工作面进行锚索支护，将预应力值设置在大概是锚杆设计值的0.8 至1.0 倍。在采煤掘进机掘进的过程中，采用锚索支护时其预应力的水平应该保持在锚杆设计荷载值的1.0 至1.3 倍。另外在掘进的过程中，由于现场的地质条件比较复杂，需要定时的对支护装备进行检测，一旦发现有问题及时报告，并且做到及时修理与改正。主要的技术应用可以采取锚网索加上带进行联合支护，保证其采煤掘进的正常进行。
三、改进不足
1.不足。(1)由于该高强度支护技术发展时间较短，除此以外在实际工作的环境中因为各种因：素仍然存在不足，无形之中给采煤工作埋下安全隐患。且在支护初始阶段，可能会出现滑动、裂缝等现象。如果支护技术的应力强于当前应力，则能有效控制变形现象，防止岩壁被破坏，对受压状态的围岩具有保护作用，从而提升围岩的稳定性。倘若支护技术的应用弱于当前应力，可引起不良后果。(2)高强支护技术具有隐蔽性，当工作人员明确施工参数后，也难以对施工流程进行制定，伴随煤炭开采工作的持续进行，地压会越来越强，采煤难度也相应增加，地质条件的复杂程度更高。在这种情况下，若未及时采取支护加固措施，则会引起坍塌事故，造成顶板垮落。(3)在煤炭开采过程中，还可能遇到多种恶劣条件，包括大倾角巷道高帮、沿空巷道、应力巷道等。因受到高应力因素的影响，极易造成顶部变形，导致巷道被破坏。如果在开采初期阶段，顶部已经出现了严重变形，并且增加了采煤的安全风险，极易引起安全事故。
2.改进。在最初的支护阶段，通过在围岩上施加力的作用，可以对其进行有效控制，可以通过增加巷道锚杆的阻碍来防止围岩变形。另外，应加强对施工过程的监督管理，监测围岩的状态，准确了解围岩的运动规律，收集各方面信息，不断优化支护系统，降低安全事故发生的几率。通过对数据进行分析比对，及时发现存在的问题，并采取有效措施进行处理，减少不必要的损失。
随着我国煤矿工程发展,煤矿开采的深度不断加大,进而使得工程所面临的压力也增大。在此前提下,就需要应用高强度支护技术来确保工程的安全性。高强度支护技术具有普通支护技术不具备的多种优势,但目前高强度支护技术的应用,还存在一定的问题,例如结构相对不紧密、维修难度较大、支护灵活性的不足,需要采取相应的改进措施进行完善。
参考文献：
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