采煤掘進中高強支護技術的運用探究

田鎮+張翔

摘 要：隨著科學技術的飛速進步，許多新型開采技術如雨后春筍般不斷涌現，而高強支護技術便是一項非常重要的應用技術。本文首先分析了影響巷道破壞變形的因素和種類，重點闡述采煤掘進中運用的一些高強支護技術和采煤掘進中應用高強支護技術需要注意的問題，希望能為煤礦采煤掘進工作提供一些有價值的參考信息數據。

關鍵詞：采煤；掘進；高強支護；運用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.065

1 巷道破壞變形的種類

在施工過程中，破壞巷道的種類有側面的、底板的、頂板的破壞變形。側面的破壞變形機理是巷道側面的巖體受到較大支承壓力而導致的壓剪破壞。底板破壞變形機理是基于水平結構應力的影響之下，橫向的推力會影響到巷道底板的巖層，在受到較大橫向推力的作用下，底鼓的現象會出現，從而會破壞底板。頂板破壞變形機理為基于橫向推力與本身重量的一起影響下，承重梁會出現變形，而承重梁的一系列截面受到橫向推力的影響而形成彎矩，這加重了承重梁變形。為此，提高的橫向推力會導致承重梁的不間斷變形，從而破壞頂板。

2 采煤掘進中運用的一些高強支護技術

2.1 噴射混凝土支護技術

超高強噴射混凝土支護技術涵蓋水泥裹砂、干式噴射的混凝土支護技術。干式的噴射混凝土支護技術指的是攪拌配合水、混凝土、水泥、速凝劑再應用噴砂機，把混合物噴在煤礦巷道圍巖墻壁上，從而進行加固。所謂的水泥裹砂的噴射混凝土技術將砂粒通過水泥包裹，再將混合物結合壓縮空氣噴在煤礦巷道圍巖墻壁上，從而實現加固的效果。在應用高強支護技術之前，煤礦開采隊伍一般會制定相應的方案，且結合方案選用適宜的噴射混凝土支護技術。

2.2 光爆錨噴支護技術

在支護巷道中應用光爆錨噴支護技術的時候，需要選用適宜的參數，像是炮孔間距、裝藥的結構、不耦合系數等，從而確保巷道的安全性。這樣一來，不但能夠使薄弱位置的抗剪性能提升，而且還能夠實現圍巖自身可靠性的提升，最終防止出現變形與松動的現象。

2.3 錨桿支護技術

對于巷道圍巖而言，錨桿的應用機理是組合、聯接、加固。一是聯接。在巷道圍巖巖層與巖塊不穩定的情況下，能夠結合錨桿進行連接，且盡量地向穩定巖層中深入。二是組合。結合錨桿組合相應厚度的、成層的巖層，以使組合梁、組合拱形成，避免巖層坍塌、滑移。三是加固。結合規律設計的錨桿群，擠壓與粘結巷道附近相應深度的圍巖，以使一個承載環形成，鑒于此，跟通常的支架支護不同，錨桿支護的特點是防御支護。在實際應用中，一是需要結合巷道的不同巖層性質與斷面形狀，選用不同的錨桿布置方式，能夠結合綜合要素（巷道跟圍巖承受動壓情況、應用年限、斷面現狀等）對錨桿進行設計。二是為了避免圍巖的風化與脫層情況發生，應確保最低錨桿空頂距離的設計在1.5m以內，并且實時地噴射混凝土。三是在完成錨桿的支護之后搞好檢測。

2.4 聯合支護技術

除了應用以上的兩種支護技術之外，施工隊伍需要結合煤礦的現狀選用聯合支護的技術對策。像是聯合應用U型鋼可縮性支架技術與錨背支護技術。如此技術的應用不但能夠防止巷道的變形，而且完善了噴射混凝土支護技術的缺陷，確保支護體具備更好的安全性。除此之外，錨梁網聯合支護技術先是通過光面爆破技術實現掘進，再打錨桿與初噴，然后結合鋼梁、鋼絲繩、錨桿加以支護，且對混凝土進行噴射，從而實現支護可靠性的提升，確保固定支護，在較高巷道墻體的條件之下，錨梁還應對比較大的壓力進行承受，進而確保正常地開展采煤作業。一般結合鋼筋網、木材、混凝土等應用于聯合支護技術中，支護巷道中應用比較多的是鋼筋網背板，在聯合應用U型鋼可縮性支架與鋼筋網背板的基礎上能夠提高巷道的可靠性與安全性。

3 采煤掘進中應用高強支護技術需要注意的問題

3.1 因地制宜地設計支護方案

國內具備廣闊的地域，各個區域的地質狀況千差萬別，煤礦資源也具備異樣的深度。為此，應用高強支護技術需要對場地的地質狀況進行分析，在建構力學模型的基礎上，確保施工設計的因地制宜，科學地組織要求的支護構件，對支護的一系列參數進行科學地計算。并且，在驗證實驗的基礎上完善設計方案。

3.2 認真的分析支護過程

應用高強支護技術的過程是循序漸進的，為此應對全部的過程進行認真地把握，確保迅速地開展采掘工作。在施工過程中，變形會出現在支護開始階段，需要保障附近巖體受到支護的制約力。針對應用主動支護技術的類型，需要強化巷道錨桿阻礙，結合高強支護的拓展桿體對開始支護階段的變形進行控制。并且，可以應用錨梁強化以及承接高強支護系統，進而對支護壓力進行分擔。

3.3 建構與完善監測系統

高強支護監測的重要功能在于采集圍巖支護構件的信息，在分析信息的基礎上實時地把握圍巖的改變與高強支護的現狀，立足于信息優化高強支護系統。在煤礦開采工作過程中，建設比較健全的監測系統的好處是能夠對支護和圍巖的現狀進行把握，在合理分析之后可以實時地處理隱患，進而實現煤礦開采工作安全系數的提升。

4 結論

綜上所述，煤炭行業的發展是保證我國經濟迅速發展的基礎，因此，我們必須對煤炭資源開采過程中各項技術進行研究。而穩固的巷道在煤礦采掘工作中發揮這重要的作用，直接關系到工作人員的生命安全，一般而言，煤礦巷道越深，其堅固性、穩定性越差。因此，應加強高強支護技術的應用，保障采掘工作的順利開展，提高采礦作業的安全性。

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作者簡介：田鎮（1981-），男，山東鄒城人，本科，助理工程師，安監部副部長，研究方向：采掘技術。