煤矿采煤掘进中高强支护技术的应用研究

煤矿采煤掘进中高强支护技术的应用研究

刘恒

扎煤公司铁北煤矿掘进队 内蒙古 满洲里市021410

摘要：在我国社会经济水平不断提升的大环境下，我国煤矿行业发展的脚步逐渐加快，然而在煤矿采煤掘进工作中，高强支护技术发挥了重要的支撑作用，最大程度地保证巷道牢固，降低矿井巷道塌方等问题的出现频率，为工作人员营造安全工作环境。

关键词：煤矿采煤掘进；高强支护技术；应用

引言

为了提高煤矿采煤掘进工作的高效性、安全性，做好掘进工作面的支护处理极为必要。对于一些相对复杂的掘进工作面，需要借助高强支护技术。此技术在煤矿采煤掘进工作中的应用具有明显优势，在实际应用的过程中需要结合煤矿的具体情况，选择合理的支护方式，充分发挥高强支护技术在煤矿企业中的作用。

1高强支护技术的应用优势

（1）适用范围广泛。在煤矿采掘作业中，在开采工作不断深入的背景下，施工技术的应用难度逐渐提高，施工环境愈加复杂，增加了施工风险，对安全造成了威胁。为提升施工安全性，相关单位愈加注重高强支护技术的应用，构建相对稳定的支护体系，创建相对适宜的施工环境，提升施工水平，促进煤矿开采目标的实现。而高强支护技术涉及的构件搬运相对简单，使技术的适用范围愈加广泛，甚至可在复杂环境中应用，提升煤矿采掘作业的安全性，保障采掘作业的有序推进。（2）成本相对较低。高强支护技术的应用成本相对较低，有助于提高企业经济效益，使煤炭企业对其的应用愈加广泛。随着科技的进步与发展，高强支护技术的成熟度逐渐提高，该技术应用涉及的原材料成本相对较低，对资源的消耗量相对较少，在提升巷道稳定性上具有显著优势，可有效提升巷道的稳固程度，降低巷道变形等事故的发生概率，提升施工安全性，保障采掘作业有序推进。此外，高强支护技术的应用可促进采掘成本的下降，提升煤矿的采掘成效，为企业的发展提供支持。（3）稳定性相对较强。随着煤矿采掘作业推进，开采深度逐渐增加，对巷道稳定性提出了更高要求，可以提升开采作业的安全性。而高强支护技术在可靠性方面具有显著优势，可有效减少巷道维护频率，增加巷道使用年限，维护相关从业人员安全，为煤矿开采作业的开展奠定基础，提高煤矿开采水平，满足能源使用需求。

2高强支护技术分类

2.1喷射混凝土支护技术

在巷道内喷射高强度混凝土进行支护，可以有效加固巷道，防止煤矿坍塌，从而减少安全事故。喷射混凝土支护技术主要有3种，分别是干喷混凝土、湿式喷射混凝土和水泥裹砂喷射混凝土，这三种喷射混凝土支护技术都有一定的优势和效果。使用干喷混凝土支护技术时，需要加入一定比例的混凝土、水泥、促进剂等原材料，再通过喷砂机喷涂在巷道围岩上，混合物固化后就可以达到支护的效果；湿式喷射混凝土是将水泥、混凝土、速凝剂以一定比例混合均匀，采用压缩空气的方式将它喷洒在围岩上；使用水泥裹砂喷射混凝土支护技术时，是将水泥和砂砾进行均匀混合，混合料用泵送的方式从喷射嘴喷出，使它形成高强度的支护体。其中，水泥裹砂浆喷射混凝土支护技术是新型支护方式，因此在实际操作过程中，煤矿企业需要考虑地质条件、隧道技术、煤层状况等，从而决定采用哪种喷射混凝土支护技术，并制定出最为科学、合理的加固方案。

2.2锚杆支护技术

随着科技发展，越来越多的新型材料、新技术为煤矿巷道支护工作提供便利，现阶段锚杆支护技术得到广泛应用，成为当前应用最为常见的方法之一。此技术以不同长度和直径的锚杆为核心，通过对锚杆的组合、联结及加固等满足支护需求。在实际应用中，此种方式多用于处理巷道岩层空间结构被破坏的情况，借助锚杆在地层或者岩层中进行作业，从而实现增强岩层稳定性的目的，为巷道安全提供保障。进行锚杆支护时，多采用组合型锚杆，通过操作组合拱和组合梁，在巷道待支护区域形成较稳定的梁型结构，最大限度地避免冒顶现象出现。同时需要注意，在完成锚杆结构设置后，需要对其进行加固，从而保证锚杆形成封闭式的高承载力结构，充分发挥支护效果。

2.3光爆锚喷支护技术

光爆锚喷支护技术主要利用光爆锚喷网实现对掘进巷道的支护，通过锚杆对巷道围岩进行加固，有效改善围岩存在的薄弱环节，从而保证作业人员的生命安全。在巷道采掘作业面围岩设置弓形结构，相较于传统的支护技术，光爆锚喷支护技术采用悬吊原理，提升了锚杆的支撑效果。采用光爆锚喷支护技术作业时，可以预防巷道围岩塌落等危险情况发生，使围岩具有一定的承载能力。同时，在掘进巷道周围设立锚杆，能够确保深部区域的围岩载荷、压应力降低，薄岩层和锚固组合形成一种组合梁结构促使整个巷道的承载性能增强。

3高强支护技术应用

3.1在煤层破碎工作中的应用

在煤矿采掘工作中，为提升开采水平，会以穿孔爆破的方式对煤层进行处理。在开展穿孔爆破作业时，在冲击力的影响下，巷道与煤矿上部岩层结构均会受到破坏，甚至会波及采矿点周边岩层，使其呈现失稳特征，增加采掘难度，提升施工风险。若岩层出现松动现象，可能出现大面积坍塌事故，在延长采掘时间的同时，增加了企业的成本投入，危及相关从业人员的生命安全。因此，相关单位应注重对高强支护技术的应用，对预破碎煤层进行支护，提升稳固程度，使预破碎煤层的荷载能力等有所提高，降低穿孔爆破作业造成的影响，提升采掘作业的安全性，为企业的发展提供助力，满足我国煤炭资源的使用需求，加快我国经济的发展。

3.2可缩性支架应用

高强支护技术中应用形式多样，结合煤矿巷道的实际情况，可选择不同方式完成支护任务。其中可缩性支架便是其中应用较为广泛的一种，具体来看，可缩性支架具有较强的伸缩性，可结合使用现场情况进行双向伸缩，这一功能，使其在支护工作中做出了重要贡献。尤其是部分矿井，由于实际情况影响，其内部巷道面积较小，这无形中加大了开采难度，狭小的面积，很容易在采煤工作时，由于失误对巷道侧壁造成破坏，这导致巷道出现问题的概率大幅度增加。而采用伸缩性支架，可有效规避上述风险，增加巷道的承压能力和荷载能力。

3.3对矿用支护型钢的应用

煤矿在采掘时，开采环境相对复杂，地质条件会加大采掘作业难度，对支护体系提出更高的要求。因此，企业应充分考虑采掘作业的安全性，结合施工环境，对支护结构进行筛选，增强巷道的承重能力。在此过程中，企业应借助矿用支护型钢，利用型钢的抗压优势，发挥抗压功能，提高对型钢抗剪切性能的了解程度，并将其用于支护体系的构建，满足采掘需求，提高采掘作业的安全性。此外，为提高矿用支护型钢的应用水平，相关人员应对支护型钢的荷载能力进行计算，深入分析煤矿的荷载需求，并对支护型钢加以设计，最大限度地发挥型钢优势，提升巷道的稳固程度，降低安全风险的发生概率。

结语

现阶段，我国煤炭资源使用需求持续增加，对煤矿采掘作业提出了更高要求，加大煤矿的采掘深度，在增加资源开采难度的同时，增加了采掘作业的危险性。因此，企业应注重对高强支护技术的运用，充分发挥该技术在成本与巷道维护方面的显著优势，提升巷道的稳固程度，增加巷道的使用年限，为采掘作业的开展创建相对安全的环境。

参考文献

［1］胡纪尚．煤矿采煤掘进中高强支护技术的应用研究［J］．内蒙古煤炭经济，2019(03):31－33．

［2］辛洪瑞．高强支护技术在煤矿采煤掘进中的运用探讨［J］．当代化工研究，2018(21):47－48．

［3］孟凡伟．煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用［J］．黑龙江科学，2019，12(12):114－115．