煤礦采煤掘進工作中高強支護技術應用研究

高占寧

摘要；我國有80%煤炭開采都是在井下實施作業，如果對掘進支護問題的處理不恰當，就可能發生安全事故，因而高強支護技術的應用也就成了必然要求，尤其是在部分礦區，地理位置復雜，煤礦的土層結構脆弱，采取有效的高強支護技術對巷道進行加固有助于確保在煤礦開采中的穩定性以及安全性。

關鍵詞；煤礦采煤；高強支護技術；應用

0引言

隨著經濟突飛猛進的發展，工業生產和人們的生活中所需煤炭資源的數量越來越多，加上煤炭資源自身的獨特性質，容易儲存且易燃，因此出現供不需求的狀況。但由于煤炭資源具不可再生性，中國的煤礦資源總量不斷減少，已難以滿足經濟發展的需求，因此要求加大對煤礦資源的開采，這也相應地帶動了煤礦行業的整體發展。由此可見，中國經濟的發展離不開煤炭資源的供應，煤炭資源不僅能滿足工業發展的需求，也能保證電力的供應。但近些年隨著對煤礦的過度挖掘，煤礦資源開采的安全問題成為社會各界關注的問題。煤礦開采的越深，其穩定性和堅固性能就越差，此時就使用了高強支護技術，該技術對于保證采煤工作人員的生命安全及煤礦企業的正常運轉發揮著非常重要的作用。

1高強支護技術的優勢

以往有較長一段時間，人們主要于較淺的巖層開采煤礦，當時對煤礦并未大力度開采，因此，對采煤掘進技術要求不高，采煤人員對高強支護技術并不了解，也未重視該技術的應用。隨著煤礦采煤事業不斷進步，開采難度越來越大，與此同時，煤礦開采技術與過去相比也有很大提升，要想降低煤礦開采難度，采煤人員必須應用高強支護技術，充分發揮該技術的作用。煤礦開采工作具有較高的危險性，很多安全隱患逐漸暴露，包括瓦斯爆炸、瓦斯泄漏、頂板冒落等，嚴重威脅煤礦開采人員的生命安全。現階段，中國部分地區的地質條件非常復雜，土層結構脆弱，很多團隊都應用到了高強支護技術，該技術的應用大大提升了煤礦開采作業的穩定性、安全性。高強支護技術具有以下幾方面的優勢：①煤礦巷道深度越大，采煤難度也就越大，利用高強支護技術能使巖壁、巷壁的穩定性、承載力增強，促使煤礦巷道更堅固，提高采煤的可靠性與安全性[2]；②高強支護技術的應用并不需要花費太高的成本，不會受到環境、電力等因素的影響，實用性強；③高強支護技術所應用的材料便于攜帶、質量輕，設備容易組裝，可以降低采煤人員的工作壓力；④高強支護技術可以延長煤礦巷道使用時間，后期維護難度小，可提高資金利用率，防止出現浪費資金的現象，提高煤礦開采企業的經濟效益，降低成本。

2采煤掘進中高強支護技術的應用即出現的問題

2.1噴射混凝土支護技術

超高強噴射混凝土支護技術包含多種方式，如干式噴射混凝土支護技術以及水泥裹砂噴射混凝土技術。所謂干式噴射混凝土支護技術是指將水泥、速凝劑以及混凝土等混合攪拌后配合適量水通過噴砂機作用，將礦井巷道圍巖墻壁上均噴以混合物，達到加固的目的。而水泥裹砂噴射混凝土技術顧名思義就是采用水泥裹住砂粒，隨后以壓縮空氣或者泵送將礦井巷道圍巖墻壁上均噴以混合物，達到加固的目的。在高強支護技術應用前，采煤團隊通常會制定施工方案，并根據該施工方案進行具體施工操作，選擇合適的噴射混凝土技術。

2.2高強支護技術應用策略

在煤礦巷道建立及延伸過程中，需要技術人員針對具體參數和實際情況建立完整的管控措施，從而保證管理效果和管理實際有效性。特別是在巷道頂部和巷道壁壓力進行處理的過程中，要集中關注管控措施和管理效果，借助高強支護技術的穩定性，提升牢固性，同時有效緩解實際壓力，切實維護地質需求，從而提升掘進工作的實際效果。另外，在煤礦掘進工作運行過程中，還利用高強支護技術對巷道頂部預壓力進行綜合管控，確保其能在達到最大承載結構后，實現壓力結構和項目的最優化，切實維護追蹤和測試項目最優化，科學分析實時情況，利用最優化且科學化的方式提升巖石實際處理效果，減少不良問題的出現，提升施工安全。高強技術在運行過程中具有非常高的應用價值，需要技術人員建立有效的技術應用規劃，確保技術運行框架符合技術要求。在支護階段建立初期，一定會出現一系列變形結構和裂縫結構，這就需要高強支護項目能在圍巖施工作用力的管控結構下運行最優化的管控效果，確保圍巖連續變形問題能得到有效管控，實現整體煤礦開采項目的優化運行。高強支護技術的管理人員要在技術推進過程中，建立健全動態發展規劃，進一步強化認知技術運力和技術結構，提升技術監督機制的時效性，確保圍巖結構的數據和信息得到有效管理，一定程度上優化高強支護技術的支護系統，能針對具體問題建立有效的管理措施，選取最優化的解決方式，確保經濟損失能降低到最低，甚至針對可能存在的問題建立完整的應急預案，以保證能利用有效的措施提升高強支護技術的使用效果。

2.3技術創新問題

從高強支護技術的整體應用情況上看，總體使用效果良好，值得注意的是，該技術在應用過程中也存在一些缺陷。例如在支護初始階段，可能會出現滑動、裂縫等現象。如果支護技術的應力強于當前應力，則能有效控制變形現象，防止巖壁被破壞，對受壓狀態的圍巖具有保護作用，從而提升圍巖的穩定性。若支護技術的應力弱于當前應力，則會引起不良后果。高強支護技術具有隱蔽性，當工作人員明確施工參數后，也難以制定施工流程，伴隨煤炭開采工作持續進行，地壓會越來越強，采煤難度也相應增加，地質條件復雜程度更高。在這種情況下，若采煤團隊未及時采取支護加固措施，則會引起坍塌事故，造成頂板垮落。

2.4惡劣條件

在煤炭開采過程中，還可能遇到多種惡劣條件，包括大傾角巷道高幫、沿空巷道、應力巷道等。這種情況的處理難度非常大，高強支護技術的應用也無法更好地解決上述問題，因受到高應力因素的影響，極易造成頂部變形，導致巷道被破壞。如果在開采初期階段，頂部已經出現嚴重變形，在回采工作中，這種變形會演變得更嚴重，巷道使用會受到較大影響，并且增加了采煤的安全風險，極易引起安全事故。

3煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的創新應用

3.1實現巷道的主動支護

在高強支護技術應用過程中，采煤團隊要采取措施，發揮巷道圍巖自承能力，從而使圍巖擁有足夠的預應力，巷道能實現自主支護，提高該技術作業的安全性與穩定性。

3.2高強支護聯合應用

在施工作業中，采煤團隊可聯合使用高強支護方法，從而最大程度降低地質應力對巷道所造成的不良影響，提高施工作業的安全性。巷道實際是井下施工的工作人員與外界聯系的一個通道，它與采煤人員的生命安全密切相關，通過將多種高強支護方法聯合應用，有利于提高巷道穩定性，保證采煤人員的人身安全。這種施工方法的應用不僅可以推動采煤企業的發展，而且有利于實現采煤事業可持續發展。

3.3施工前考察現場的具體情況

在施工前，工作人員需進入現場進行考察，明確煤礦開采條件，綜合評估施工難度，考察內容包括地貌地形、地質條件、溫度等，并結合所學知識，計算各項參數，選取最可靠、最合理的支護方法，確保采煤作業有序進行。在支護作業實施前，采煤團隊可進行預實驗，確保支護方案的可行性，當確定支護方法后，便可開始施工作業，確保高強支護技術能充分發揮作用，獲取良好的支護效果。

結語

高強支護技術的應用大大提升了巷道的可靠性與穩定性，能獲取顯著的支護效果，可保障巷道安全性，降低復雜地質環境中的煤礦開采難度，充分保證煤礦開采工人的安全，積極提高機械化的水平從而提升我國煤炭開采工作的效率以及安全性。

參考文獻：

[1]彭永良.采煤掘進中高強支護技術的應用[J].能源與節能，2015（12）：30-31.

[2]樊雷.探討煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用[J].能源與節能，2016（07）：46-47.