曹玉金1 郭瑞2 范鑫3
陕西华电榆横煤电有限责任公司 陕西 榆林 719000
摘要：当前我国在有丰富煤炭储备地区进行资源开采时，根据实际选择合适的巷道掘进技术和支护技术可以提高工程整体质量，进一步使能源企业生产效率得到增幅，并且有助于增加工程安全度。因为采矿所运用的技术复杂庞大，其往往受多方面因素影响，因而无法确定工程质量，也可能发生一些安全事故，而充分掌握支护技术与掘进技术可以更好解决这些问题。依据采煤作业实际情况，可以选择使用“锚网索 + 底板卸压槽 + 底角注浆锚杆”支护，或者使用“锚网索喷 + 局部注浆加强”的支护方案，另外还要注重不断提升掘进支护人员的素质水平。本文主要围绕煤矿采煤掘进中高强支护技术应用及质量控制进行了探究，以供参考交流。
关键词：煤矿；采煤掘进；高强支护技术；应用；质量控制
引言
当前我国很多煤矿已经进入到深部开采阶段，在深部开采过程中随着开采深度的增加，不仅仅带来的是开采成本的增加，更为突出的问题是传统支护方式出现了不能满足支护要求的情况，那些很多在浅部开采过程中可以取得较好支护效果的支护方式，在深部开采过程中出现了不能满足实际支护情况的问题。很多在浅部表现的较为坚硬的岩石，在深部开采时，呈现出了“软岩”的特征，给深部巷道掘进支护带来了较大的挑战。因此，需要对煤矿采煤掘进中高强支护技术应用进行研究，并采取有效的质量控制措施。
1?现阶段煤矿采煤掘进支护存在的主要问题
1.1掘进支护变形量较大的问题突出
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。
1.2巷道掘进支护不到位的问题突出
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[1]。
2 煤矿采煤掘进中高强支护技术应用及质量控制
2.1?选择使用“锚网索 + 底板卸压槽 + 底角注浆锚杆”支护
首先，在顶板打设锚索，通过锚索作用，充分发挥深部稳定围岩对浅部围岩的限制作用，形成浅部顶板围岩和深部顶板围岩相互协同的变形体系，不仅有助于限制顶板浅部围岩的变形破坏，同时，对于浅部围岩所处的应力环境也能够有效改善，从单轴应力状态，转变为三轴应力状态，推动浅部围岩所承受的高应力向深部转移，有效保证浅部围岩的稳定性。其次，在顶板与两帮仍旧打设锚杆，更好提升浅部围岩和锚杆所形成的支护结构的支护范围，顶板锚杆与锚索形成深浅两个支护壳体，有效改善顶板围岩所处的应力条件，增强顶板支护效果。巷道两帮锚杆长度可采用2400mm，更好发挥锚杆对两帮的支护限制作用[2]。第三，在巷道两底角打设注浆锚杆。考虑到巷道底板中包含有较多的膨胀性软岩成分，同时也受到了底板水的影响而给巷道整体稳定性带来较大的威胁。
返修设计在巷道两底角打设注浆锚杆，通过注浆的方式，实现对底板围岩出现的变形破坏裂缝有效封堵，提升巷道底板围岩的整体性，增强底板围岩的极限承载能力。第四，在底板设计底板卸压槽。通过设计卸压槽的方式，为巷道围岩底板变形预留出一定的变形空间，将底板的高应力有效释放，在巷道底板形成“弱结构”，这个“弱结构”可实现对底板有控制的应力释放，围岩变形量也可得到有效吸收，对围岩应力场分布情况实现有效改善，推动巷道底板应力峰值向深部围岩转移，让巷道底板处于应力降低的区域内，实现对巷道底板的有效保护[3]。
2.2选择使用“锚网索喷 + 局部注浆加强”的支护方案
当开采环境为软岩石，如果此时采用传统的开采工具，可能会导致软岩的破碎影响开采环境的稳定性，对于开采工作人员的生命安全造成巨大的威胁，所以此时要选用锚注支护技术。锚注支护技术，是指在实际工作中利用锚杆和注浆等技术，提高开采环境中的稳定性，降低软岩发生破碎的几率，保障开采工作的顺利进行。如果在煤矿采矿工程巷道支护中应用锚索支护技术，就能有效应对巷道顶板的下沉、塌陷等问题，岩层之间的紧密性更加提高。要想让这一技术完全发挥效用，首要也是必要考虑的是更加专业的托盘和墩坐，制作锚索时优先选择稳定性高的材料，这样制作的锚索会结实耐用，顶板的抗压能力也会有一定提高[4]。通过锚杆、锚索及注浆等方式，对掘进过程中形成的破碎围岩进行全面强化加固，实现对浅部围岩应力状态的有效改善，实现对围岩塑形区域发展速度的较好抑制。同时，从深部掘进巷道支护实践来看，在巷道的底角、拱顶及直墙和拱顶连接处均属于巷道稳定性控制敏感位置，对于这些位置，可设计采用局部注浆加强与高阻锚索深锚补强的方式，全面控制塑性区出现的局部畸形，从而有效控制塑性区围岩稳定性，防止塑性区进入到恶性扩展状态。
2.3不断提升掘进支护人员的素质水平
针对当前掘进支护施工人员整体素质水平不高的情况，持续加大对掘进支护施工人员的培训力度非常关键。在具体实施中，应当充分结合掘进支护部门内开展培训工作的实际情况，拓展培训的方式与内容。在对培训方式进行选择时，传统的纯理论培训所占的比重应当适当的降低，可以将实践培训所占的比重适当的增加。在实践培训时，可以通过让掘进支护施工人员到开展掘进支护工作较好的地方进行参观学习等方式开展，也可以通过“以干带训”的方式，让掘进支护施工人员到上级部门进行实践锻炼，更好直观具体的提升培训工作的开展效果[5]。可通过开展考核的方式，倒逼参加培训人员更为积极主动地参与到培训工作中，通过考核结果也可以查找培训中存在的不足，从而更好提升培训工作的开展质量。此外，应当充分借鉴互联网技术，通过将培训工作与互联网相互融合的方式，这对于提升培训工作的效果较为有效。
结语
综上所述，当下我国煤矿采矿行业正在飞速发展， 这也对相关企业在采矿工程上有了更严格的要求，确保高质量的巷道掘进和支护工程，让煤矿采矿有一个安全的施工环境，尽量减少安全事故发生的概率。另一方面来说，如果要支护技术和巷道施工能够顺利开展，就需要研究清楚其具体操作细节，在施工时结合当地地形优势选择最佳方案，这样有利于煤矿采矿施工顺利安全地进行。
参考文献：
[1]王英豪.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用分析[J].石化技术，2020,27(07):47+41.
[2]郑俊岭.郭屯煤矿2305轨道顺槽掘进支护技术应用实践[J].矿业装备，2020(03):42-43.
[3]柳春.复杂地质条件下煤矿采煤掘进支护技术及应用探讨[J].中国设备工程，2020(09):193-194.
[4]李晓晖.复杂地质条件下的掘进支护技术及其应用探讨[J].石化技术，2020,27(04):290-291.
[5]朱晓东.煤炭釆矿工程巷道掘进和支护技术的应用[J].当代化工研究,2020(06):104-105.