煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用分析

曲義生

摘? ? 要：現在，我國各個礦區的煤礦回采已經全面實現了機械化，回采工作面的工作設備規格也越來也大，相應的產量、開采強度在不斷提升。如今各種科學技術的進步，方便了人們的生活，促進了煤礦采煤掘進工作的順利發展。而在煤礦采掘工作進行過程中，其中的一項關鍵性技術在于高強支護技術。

關鍵詞：煤礦采掘;高強支護技術

為確保煤礦回采的正常運輸以及巷道的正常通風，巷道斷面在不斷擴大。各地淺層煤礦資源賦存量持續減少，礦區回采巷道朝著深、大的方向不斷發展。這就給巷道支護提出了更高的要求，一般情況下，針對深部、特厚煤層綜采放頂煤開采，要想在確保安全性、穩定性的同時，提高生產效率以及采煤效果，要合理擴大巷道斷面，而國內當前的巷道支護技術以錨噴技術為主，錨桿是支護體系中的主要承載結構。據不完全統計，國內約有60%的重點煤礦均采用錨桿支護，而錨桿支護在實際應用中也表現出了一定的問題。一是巷道支護采用的錨桿強度有待提升，多數煤礦的錨桿屈服強度僅在370MPa左右，拉斷強度在550MPa左右，在同等支護強度條件下，因為錨桿的強度較低，所以需要減小錨桿的布置間距;二是錨桿本身的剛度有待進一步提升，部分研究表明，在高預緊條件下，只有少數高強度錨桿或者全長錨固錨桿能夠滿足高強度支護的要求。而目前多數礦區錨桿的預緊力僅控制在100N/m左右，預緊力大多在17kN左右。由此可見，煤礦巷道采用高強度支護技術已經成為行業內的主要難題。

一、高強支護技術的原理

在應用高強支護技術時，一般應用錨桿支護技術、超高強噴射混凝土支護技術、聯合高強支護技術等，在應用這一系列技術的基礎上，能夠確保圍巖和頂板強度的提升、巷道的穩定性，從而實現煤礦采煤掘進的實際需要，提高煤礦開采效率和安全性。

二、煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的具體應用

1.煤礦采煤掘進工作中錨桿支護技術的應用

在應用錨桿支護技術時，關鍵的步驟是組合、聯結、加固錨桿。在采煤掘進工作中，因為巷道施工，固有的巖層結構受到破壞，這降低了巖層穩定性，為了提高巖層結構穩定性和巷道的安全性，要求在穩定地層中深入錨桿、錨索，進而實現巷道圍巖結構穩定性的提升。在錨桿支護施工時，應選擇和組合錨桿，在有效組合錨桿之后，組合拱與組合梁能夠形成于巷道中，從而有效地防止出現冒頂現象。最后要求加固全部的錨桿，結合采煤掘進工作的施工現狀，設置適宜的錨桿群，進而以錨桿群在巷道周圍建構一種封閉式的承載結構，以使錨桿支護的質量提升。跟單一架棚支護方式存在顯著的差異性，錨桿支護重點體現的功能是主動防御性支護。錨桿支護技術在煤礦采煤掘進工作中的應用能夠結合實際現狀科學地進行優化，在設置支護方案的情況下，應綜合、系統地勘查巷道周圍的巖層構造，且根據巷道圍巖斷面層的實際現狀、巷道的使用時間、圍巖結構應力的改變等資料信息，全面規劃設計錨桿的部署以及施工工作。在煤礦開采時，因為施工期較長，如果巷道圍巖存在明顯的風化現狀，要么是擴大了巖層的斷層面積，那么都會制約巷道的安全性。在巷道進行錨桿支護施工的時候，還應對支護質量進行有效地控制，以及在完成施工后檢測錨桿的支護能力，確保錨桿支護的能力跟煤礦開采的施工設計標準相符合。

2.煤礦采煤掘進工作中超高強噴射混凝土技術的應用

超高強噴射混凝土支護技術具備兩種噴射技術，即潮式技術和濕式技術。其中，潮式技術是首先把骨料與水泥材料等，在進行攪拌時將一些水加入其中，從而體現潤濕的功效，再結合壓縮空氣箱噴射區域推送，并且根據一定的比重將速凝劑和水配入，最終的時候進行噴射即可。濕式技術是混合充足的水、骨料、水泥材料等，借助壓縮空氣在噴射的區域推送混合好的材料，并且根據一定的比重攪拌速凝劑，且快速進行噴射工作即可。超高強噴射混凝土支護技術的明顯特點是能夠實現礦井深部巷道巖石承載性能和強度的優化，從而確保煤礦開采巷道的穩定性和安全性。

3.聯合支護技術

在煤礦采煤掘進工作進行過程當中，主要是通過使用U型鋼可塑型支架以及錨網索支護等聯合到一起所形成的一層超高強支護體，從而解決掉之前在噴射混凝土支護及單一架棚支護結構應用過程當中巷道深處穩定性不足的問題。同時應用該聯合支護技術，還能夠防止在巷道支護過程中，使得圍巖出現變形、移動甚至是流動等現象。而在聯合支護技術應用過程當中，所使用到的錨網索+U型鋼可縮性支架能夠防止礦井深處的巷道出現變形現象，同時還能夠通過應用該支架，直接的將巷道的頂板及煤層結構固定起來，防止這兩個結構出現側向變形等現象。此外，在聯合支護技術過程當中所遇到的錨網索支護材料主要有金屬網、塑料網、混凝土、木材以及鋼筋網等多項材質共同構成。而在煤礦的巷道支護技術施工過程中，應用最廣泛的一項材質為鋼筋網錨背板。通過在礦井的巷道頂板上，直接的將錨桿、錨索以及鋼筋網、錨背板固定于頂板上之后，聯合U型鋼可縮性支架，從而形成一層較為堅硬且具備有較高支撐能力的聯合支護體，能夠全面的發揮起整個聯合支護體內外部的支護作用，使得巷道的圍巖整體以及頂板具有更強的安全性以及穩定性，以保證煤礦采煤掘進工作進行過程中的安全性及穩定性。

三、結論

在該技術應用過程當中，必須嚴格的控制施工工序，確保整體高強支護技術應用過程之后的結構具備良好的工程質量。通過更好的應用高強支護體的補強作用以及加固作用等等，使得煤礦內部的采煤巷道也具備有更高的應力、承載力以及強度、高度，以保證之后采煤作業順利完成。

參考文獻：

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