煤礦采掘中的高強支護方案分析

姚曉峰

摘要：巷道支護是巷道持續有效使用的前提，確保支護的有效性對于確保整個礦井生產安全至關重要。特別是對于一些新建礦井而言，初期巷道支護 方案的設計往往難以貼合巷道圍巖控制實際需求，導致巷道使用過程中出現圍巖變形，影響巷道的正常使用。鑒于此，充分結合礦井生產實際，對原有支 護方式進行優化改良，探究總結應用效果良好的采掘高強度支護方案。

關鍵詞：煤礦采掘;高強支護;方案

1 高強支護技術含義

高強支護技術是指組合使用錨桿、錨索、鋼絲網、鋼帶以及噴砼等支 護技術中的兩種或幾種進行支護，廣泛應用在一些地質構造復雜，并且具 備頂軟、底軟以及煤層軟等的特性的煤礦開采地區，在地質結構復雜地區 使用得較多，因為這些地區對于掘進控制頂板以及兩幫變形有著較高的要 求。高強支護技術充分利用了支護原理，確保周圍巖石與巷道本身的穩定 性，發揮出應有的承載力，有效地控制巷道圍巖的變形。高強支護技術是 一種安全性高、成本低、支護效果好的煤礦采掘所使用的技術。

2 煤礦巷道高強支護的原理分析

在采掘過程中使用高強支護時，需要根據煤礦的具體條件來進行設計。高強支護作用的發揮首先是要提高巷道周圍巖石的預應力，然后根據實際?情況，通過預防性支護來達到高強支護的目的。正常情況下，需要從錨桿?的長度、直徑入手，依據懸吊理論開展相應的支護工作。錨桿長度的設計?主要依據錨桿直徑。而錨桿的直徑主要取決于錨桿所承載的負荷和錨固定?力。高強支護技術的應用隨煤礦開采實際條件和巷道條件的變化而變化。高強支護技術主要的應用領域是巷道的頂部，目的是提高巷道頂部的抗壓?能力。在預應力較大的條件下，高強支護技術還可以形成預應力結構，在?發生變形的條件下，可以通過擠壓外部結構的方式來達到保證其自身穩定?性的目的。

3 高強支護技術在煤礦采掘工作中的應用

3.1 在預破碎煤層中的應用

在煤礦采掘的過程中，特別是對深層煤礦的采掘工作而言，穿孔爆破?是必不可少的一個環節。在進行穿孔爆破的過程中，深層煤礦上部的巖層?以及巷道等都難免會受到破壞，這樣就會對后續的煤炭開采工作帶來影響。所以需要借助高強支護技術對預破碎的煤層進行支護，這樣做的目的就在?于減少穿孔爆破對煤層的破壞，避免發生爆破事故，有效保證煤礦采掘工?作的順利進行。在進行穿孔爆破的過程中，因為受到爆破沖擊的影響，采?煤點附近的巖層會遭受不同程度的破壞作用，如果在爆破前巖層就已經出?現了松動的跡象，那么爆破將會產生更加嚴重的影響。所以在進行爆破之?前先對巖層進行支護和加固是非常必要的，這樣能夠增強巖層的穩定性，提升巖層對外界因素的承受能力，有效避免出現意料之外的垮塌事件。

3.2 在煤礦采掘作業中的應用

在深層煤礦的采掘工作中，離不開巷道的支持，只有切實保障巷道的 安全性和穩定性，深層煤礦的采掘作業才能夠安全高效地進行。借助高強 支護技術，巷道所承受的壓力能夠通過錨梁來有效分化出去，巷道的承載 能力也就相對得到了加強。為了防止在作業的過程中出現頂板事故，應該 借助液壓支架在煤層和巖層之間構造一個隔離帶，這樣能夠有效防止頂板 出現下沉的現象，保證頂板結構的穩定。而且高強支護技術具有很好的隱 蔽性，通過對錨桿等支護構件進行科學合理的布局，巷道掘進的質量就能 夠得到有效的保障。此外，在應用高強支護技術的過程中，工作人員要加 強對支護效果的檢驗，注重改進頂板支護的管理工作，為深層煤礦的采掘 工作創造一個安全可靠的作業環境。

3.3 在軟巖巷道中的應用分析

在煤礦采掘作業中，軟巖巷道始終是工作展開的難點。需要工作人員?對軟巖結構的支護進行進一步的強化，以此減少安全事故的發生。從軟巖?巷道的特性來看，穩定性是比較差的，在一定程度上容易加劇巷道的變形。因此，高強支護技術的使用是一種必然選擇，能夠進一步減少頂板事故的?發生概率，保障軟巖巷道結構的開采安全。此外，在具體的工作中，工作?人員要結合軟巖巷道結構的實際情況，制定科學、合理的頂板支護管理制?度。以此來促進井下采掘作業的高效性，把控好質量關，并針對支護作業?所使用的設備進行更為嚴格的管理，確保管理制度能夠滿足實際的頂板安全需求。一般情況下認為，支護設備的管理可以從設備的整齊、質量、穩 固三個方面入手，對設備的好壞進行綜合評價。同時，企業技術人員還要 做好設備的定期維護工作，針對設備的故障及時發現、及時處理，從設備 角度出發，進一步提高支護作業的效率和質量，充分保障井下開采人員的 安全。

4 高強支護技術應用中的注意事項

4.1 完善作業現場的勘察工作，因地制宜地制定科學、合理的作業方案

在進行煤礦采掘的高強支護技術應用時，工作人員要做好具體情況的 把控。要從具體情況出發，因地制宜地制定科學、合理的作業方案。我國 幅員遼闊，不同地區的地質條件往往會呈現出較大的差異，而在這一差異 下，煤炭資源的深度也會出現不同，需要工作人員首先建立力學模型，合 理安全支護構建，以及分析各項參數。通過以上內容的完善，為支護技術 的實際展開提供有效依據。

4.2 設計因地制宜的方案

我國地域廣闊，各地區地質條件差異巨大，煤炭資源的深度也不盡相 同。因此，高強支護技術的具體應用，應當在分析現場地質因素等方面的 具體情況，建立力學模型的前提下，因地制宜地進行施工方案的設計，對 施工所需的支護構件進行合理安排，科學計算支護的各項參數。此外，通 過實驗進行驗證，根據實驗的數據結果修正設計方案。

4.3 細致把握支護過程

高強支護技術的實際應用是一個循序漸進的過程，因此需要細致把握 整個過程，使采掘施工快速地實施。在實際施工中，通常會在支護初期發 生變形，應當確保支護對周邊巖體的約束力;對于使用主動支護技術的情 況，應當對巷道錨桿的阻礙進行加強，通過高強支護系統的延伸桿體，控 制支護初期的變形;通過使用錨梁，對高強支護進行承接及固定的加強，并且分擔支護的壓力。

4.4 構建監測體系機制

高強支護監測體系系統的主要作用是：對圍巖、支護構件等進行信息 采集;通過分析信息，隨時了解高強支護及圍巖的變化情況;以信息為依 據，改進高強支護系統等。在煤礦采掘的實際工作中，構建相對完善的監 測體系機制的重要意義在于：了解巷道圍巖及支護當前實際狀況，在科學 分析后能夠及時發現安全隱患，針對性地采取補救措施，從而提高煤礦采 掘工作的安全性。

結束語

巷道圍巖變形是煤礦井下回采作業中不可避免的問題，采用有效的支 護方案實現對巷道圍巖變形的控制，是提升礦井生產安全性及綜合效益的 必要舉措。礦井管理者必須高度重視，在生產中積極組織專業人員，及時 開展針對性的探究，總結適應性良好的采掘巷道高強度支護方案，實現對 巷道圍巖的有效控制，為礦井生產的持續有效開展提供有效支撐。

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