礦山采掘中的高強支護技術探索

王延波

（遼源礦業集團礦建工程有限責任公司，吉林 遼源 136201）

礦產中煤炭具有良好的燃燒性，并且可以長期儲存，不容易變質，一直以來都被人們廣泛的運用。在社會經濟日益發展的今天，人們的日常生活和工作生產對煤炭的需求使用量不斷加大，所以對于煤礦開采的深度也就越來越大。隨著煤礦開采的深度不斷增加，開采難度也會相對加大，其不確定的危險因素也就越多，在每場采掘中，施工人員的安全問題一直是人們關注的焦點問題。目前采用支護技術來增加煤礦開采的安全性，煤礦采掘的越深，所需要的支護技術強度越高，為了保證眼睛里的結構具有更好的穩定性，需要對高強度知乎技術進行探究[1]。

1 簡述高強支護技術

（1）高強支護技術的含義。支護技術是通過專業的支護工具結合使用，共同完成對施工地點的支護工作，一般使用在地形環境較為復雜、危險系數較大的礦產采掘之中。高強支護技術是傳統支護技術的一個升級，具有經濟適用、安全性高的特點，在支護工作中受到了廣泛的應用。它保證了提高礦井周圍的巖石壁具有更強的穩定性，同時，也增強了礦井中各個通道的穩定性，避免了因保證穩定性而造成的通道結構設計不合理的現象，地下通道的承載能力也相對得到了很大提升。高強支護技術更適合用于煤礦的采掘之中，煤礦中的地質結構復雜，并且有較多的煤層，煤層具有疏松柔軟的特點，正常使用的控制頂板會因此而出現變形的情況，高強支護技術很好的改善了這一不足。支護技術的強度主要是由所使用的支護裝置所決定的，支護中所用到的錨桿所使用的制作材料、桿體的長度和直徑、桿尾的制作工藝以及桿體的強度都影響著支護的強度。通過近幾年我國對于錨桿等支護裝置的研究和開發，研制出了性價比更好、內部結構更加穩定的支護裝置，其中錨桿制作中一般使用優質鋼材或樹脂等高分子材料，在支護工作中使用比較多的五縱筋左旋螺紋錨。

（2）高強支護技術的相關原理。總的來說高強支付技術采用的是傳統支護技術所使用的基礎工作原理，具體的應用方面的設計還需要根據實際情況來決定。一般情況下，所要支護的范圍直徑需要考慮支護裝置所能達到的承載能力和固定能力，然后根據懸吊的基本原理來進行主動支護工作。錨桿在礦井中的排列間距需要在標準范圍內進行設置，高度需要根據實際的礦井情況來決定，對于深度較低、沒有嚴重地質問題的煤礦，一般會使用普通錨桿。在實際的采掘工作中，需要設計出合適的支護技術，保證通道巖石的穩定性以及預應力達到最好的效果。高強支護技術最初常常被用在礦井內部通道的頂部支護，使頂部即使在變形的情況下，也可以保持較好的穩定性。支護技術可以將用力進行展開和分散，從而緩解和集中部分地方的壓力，從而達到互相消除的目的。高強支護技術不僅是在表面上保證了礦井內部的穩定性，還可以控制通道內的巖石在采掘過程中的變形量，使施工安全從根本上得到保障，其經濟效益也很樂觀[2]。

（3）高強支護技術所具有的優勢。第一，采用高強支護技術的最主要目的就是保證施工過程中的安全問題，它工作時具有較強的穩定性，很少受到其他因素的干擾，所以在支護工作中可以達到很好的效果，對增強開采過程中的安全質量有著很大的幫助。第二，在煤礦開采中，巖石變形是非常常見的問題，這一問題的出現會影響煤礦的開采進度以及經濟效益，高強支護技術就可以對巖石變形這一問題進行有效的控制。借助礦井內通道以及通道的墻壁巖石自身所具有的優勢，與自己的優勢相結合，使支護承載力達到所需要的要求，從而改善巖石變形的問題。第三，由于高強支護技術可以有效的改善礦井內的通道結構，從而大大縮短了通道的施工時間，這就意味著施工成本的降低。除此，高強支護技術所使用的裝置所占用的面積較小，也可以在一定程度上節約工程建設的資金投入，減少了公司因資金問題而造成采掘進度拖延的情況發生。第四，高強支護技術所需要使用的設備相對簡單，有利于工作人員的安裝和操作，簡化了工作人員的工作任務，同時，也改善了礦井中的施工環境。第五，高強支護技術的實際應用成本較為經濟，且從實質上提高了煤礦采掘中的工作效率，安全質量也得到了保障，具有很高的性價比，值得被廣泛的應用[3]。

2 礦山采掘中的高強支護技術目前所存在的問題

在實際的礦山煤礦開采過程中，采掘的安全問題和施工的質量問題是最重要的兩個問題，需要通過合理的方案和技術進行有效的解決。現在高強支護技術在實際的使用中還存在著一部分的問題，但是我國企業對于高強支護技術的使用已經非常普遍，所達到的效果也有了十分明顯的提升。在支護工作的初期階段所遇到的巖石結構不連續的變形時，可以通過改變周圍巖石的受壓程度，使變形問題得到有效的控制。高強支護技術對于礦井的承載力進行一定的控制，保證礦井內通道墻壁的巖石具有較好的完整性，減少外圍巖石的破壞。

目前，一些區域的煤礦采掘中高強支護技術還沒有被廣泛的應用，其主要原因是這些區域內的地形環境較為復雜、地質結構也非常特殊。

在實際的支護工作中，通道的頂部會因為承受過大的應力而產生較為明顯的變形，出現礦井通道變形收縮的問題，這個問題的出現，對后續的采掘施工都會產生一定影響。還有一種較為特殊的情況是沿空進行通道的采掘，在這一過程中，經常會出現礦井通道嚴重變形的現象，并且在回采的過程中會加重這一問題的情況，通道內的空間收縮率甚至達到了一半以上，給通道的后續使用造成了更大的不便。嚴重的情況下，還有可能出現安全事故等問題，威脅著工作人員的人身安全和企業的財產安全。

3 礦山采掘中對高強支護技術的應用

在礦山煤礦進行高強支護工作之前，首先要對施工項目做好充分的了解，收集施工當地的地質和環境材料，再對這些資料進行綜合性的分析，根據實際的工作情況，來設計支護方案以及完成相關的工作內容。在礦井采用高強支護技術的初期階段，墻壁巖石大多是結構性不連續的變形，真的這一問題我們可以通過應力支護來進行解決，進行間斷性的變形，可以控制住一部分的破壞。這時礦井內通道墻壁的巖石會得到很大的壓力，通過這些壓力支護技術可以對其進行有效的控制。同時，需要確保錨桿所支撐的周圍沒有被破壞的巖石，是由錨桿所支撐的區域內，所承受的相對應力可以達到最大，也降低了因壓力過大而造成的破壞率。高強支護裝置中的延伸桿，可以在很大程度上對墻壁巖石的變形程度進行控制，在最開始控制巖石變形量的時候，可以加大錨桿的阻力，這樣可以提高延伸桿在支護工作中的效率，控制好巖石的實際變形程度。

對于頂板巖和松動圈的分析，是煤礦在采掘之前，所要分析的第一個內容，接著根據所分析出來的內容，根據數學的相關知識進行精確的計算，最后結合最終的結果對錨桿的長度進行選擇，選擇最合適的錨桿，可以保證其工作效率達到最高。將高強支護技術應用到煤礦采掘之中，可以使開采過程中的安全問題得到有效的提升，同時也有效提高了煤礦開采的效率，解決了煤礦開采成本過高的問題，具有很高的性價比。高強支護技術大多會采用在需要采掘較深的煤礦資源的工程之中，通過對延長強度的分析，可以建立一個系統的回路，方便了后續的工作進程。具體的高強支護施工方案，需要對實際的現場情況進行分析和了解，完成好相關工作的進行。

實際的采掘工作中對于高強支護技術的應用，需要建立一個完善的支護工作監測系統，健全支護監測體系制度，監測系統可以對施工地點的巖石、地質以及環境信息進行收集和整理。實時的掌握工作過程中的巖石動態變化，及時準確掌控資料信息，確保可以及時應對不同的狀況出現，不斷地對支護工作進行改進，保證煤礦采掘的進度和質量安全。

4 結束語

目前，我國無論是工業生產還是人們的日常生活，還是將煤礦資源作為主要的燃燒材料，被大量的投入使用，且使用量一直在隨著經濟的發展而增加。在未來的很長一段時間內，煤炭的地位都不會被取代，但煤炭資源卻在減少，所以對煤礦的深度采掘越來越多。在采掘過程中，高強支護是重要的一個環節，是煤礦采掘中經濟效益與質量安全的重要保障，所以企業要想更好、更長遠的發展，就要重視高強支護技術的應用，不斷地完善和改進。