高強支護技術(shù)在煤礦采煤掘進工作中的管理與應(yīng)用

摘? 要：在煤礦采煤的過程中，采煤掘進是非常重要的環(huán)節(jié)，采煤掘進工作能否順利的進行，對煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益有直接的影響。對我國采煤工作來說，多數(shù)都是在井下工作，采煤工作人員在進行作業(yè)的時候存在著非常大的安全隱患，也會給施工人員帶來人身危險。為了更好的保證施工人員的安全，必須要將高強支護技術(shù)應(yīng)用起來，并要通過高強支護技術(shù)的應(yīng)用提高特殊巖層的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，更好地保證煤礦開采工作的安全進行。文章通過對高強支護技術(shù)在煤礦采煤巷道掘進工作過程中的管理與有效應(yīng)用進行了探討，希望能夠為相關(guān)采煤工作提供有益參考。

關(guān)鍵詞：高強支護技術(shù);煤礦;采煤掘進;巷道

煤炭是最重要、應(yīng)用最廣泛的能源資源之一。然而，當(dāng)今離地表較近的煤炭資源已基本被開采完畢，因此中國各大煤炭企業(yè)為了滿足人們對煤炭資源的需求，只能將煤炭開采深度加大。在此大環(huán)境下煤礦采煤掘進難度增加。因而，煤礦采煤掘進中應(yīng)借助相關(guān)技術(shù)保障施工人員的安全，進而推進煤礦采煤掘進作業(yè)順利開展。本文闡明了煤礦采煤掘進中高強支護技術(shù)的特點、作用等，對煤礦采煤掘進過程中高強支護技術(shù)的具體應(yīng)用進行了研究，探討了高強支護技術(shù)在煤礦采煤掘進過程中的應(yīng)用創(chuàng)新。

1 高強支護技術(shù)相關(guān)概述

煤礦開采需要結(jié)合現(xiàn)場實際及煤礦特點進行全面分析，提高掘進支護水平，保障采煤效率與采煤安全。目前，較為常用的高強支護技術(shù)主要包括有可伸縮性支架支護技術(shù)、預(yù)留煤柱支護技術(shù)、高強噴射混凝土技術(shù)、聯(lián)合高強支護技術(shù)、光爆錨噴網(wǎng)支護技術(shù)這五種。高強支護技術(shù)的有效應(yīng)用需要結(jié)合對巷道實際情況進行合理選擇，尤其是要結(jié)合巷道截面凈高、凈度等的科學(xué)計算，最大限度地發(fā)揮支護技術(shù)應(yīng)用效果。隨著淺層煤礦的不斷開采，可以利用的煤炭資源的深度逐漸加深，才能滿足日益增長的煤礦需求。煤礦開采深度的不斷增加，對于出煤效率與采煤安全的要求也越來越高，對此必須加強對巷道掘進的有效支護，保障采煤安全，以及為安全撤離提高安全、穩(wěn)定通道。目前高強支護技術(shù)在采煤掘進中的應(yīng)用主要集中在保障采煤安全以及安全施工預(yù)防與控制方面。同時，高強支護技術(shù)在采煤掘進中的應(yīng)用有著操作簡便、成本較小的應(yīng)用優(yōu)勢，尤其適用與較高難度的采掘工作，因此被廣泛應(yīng)用于煤礦采掘過程，大大提高了煤礦開采效率，降低了經(jīng)濟成本，為推動煤礦企業(yè)實現(xiàn)采煤效益最大化提供有效保障。

2 高強支護技術(shù)所具備的作用分析

2.1功能分析

在最早時期的煤炭開采工作中，大多數(shù)地區(qū)在一般情況下所使用的開采方式是土壤淺層或地表等方式，技術(shù)水平受到了一定的限制，在實際開采工作中因為地表以及淺表存在一定的便利性，同時成本較低，并且能夠使開采的整個過程得到安全方面的保證，能夠有效防范隨時可能出現(xiàn)的安全事故。但是，由于社會的不斷進步，在煤炭資源方面的需求量越來越多，使煤炭逐漸增加了開采量。隨著開采技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，目前，我國煤炭開采的發(fā)展趨勢主要傾向于地下開采，這樣使開采過程增加了一定難度，隨之增加了一定的危險系數(shù)。開采人員的工作需要在較深煤層中完成，但是，由于區(qū)域的不同，地質(zhì)條件與土壤等均具有一定的差異性，導(dǎo)致在實際開采過程中煤炭頂板的穩(wěn)定性始終處于一種變化狀態(tài)，如果并未做到科學(xué)合理性的有效控制，將會引發(fā)一些安全事故，因此，在煤炭的實際開采中需要對支護技術(shù)進行合理使用，這樣才能確保頂板擁有一定的穩(wěn)定性，進而使開采人員在實際掘進過程中得到安全方面的保障，同時需要引起注意的是，必須實施巷道加護工作，其目的在于防止發(fā)生坍塌問題，在保證煤礦掘進安全性的同時，還需要強化其穩(wěn)定性。

2.2特點分析

在高強支護技術(shù)的有效使用中，因為并未對實際操作制定嚴格要求，同時操作內(nèi)容相對來說較為簡單，企業(yè)在運用此技術(shù)過程中不必投入大量資金，還可以減少企業(yè)在安全方面的投入等。高強支護技術(shù)具有非常便利的組裝，在專業(yè)知識以及技術(shù)上要求較低，并且能夠保證一定的質(zhì)量，方便攜帶等特點，在實際開采中可以快速的適應(yīng)作業(yè)面環(huán)境，同時其具有較長的使用年限，在資金方面具有較少的投入等，能夠有效保證企業(yè)的經(jīng)濟。企業(yè)在對煤炭進行開采時，通過對高強支護技術(shù)的有效使用，能夠使煤礦巷道得到加固，持續(xù)加強其承受效果，提高其穩(wěn)定性。

3 煤礦采煤掘進中常用高強支護技術(shù)分析

3.1可伸縮性支架支護技術(shù)

目前，在巷道支護應(yīng)用中的高強支護技術(shù)多種多樣，可伸縮性支架支護技術(shù)應(yīng)用最為普遍。這一技術(shù)的應(yīng)用主要是通過可伸縮支架的雙向伸縮作用進行支護通。一般來說，礦井巷道掘進斷面比較小，會對開采工作造成較大限制，導(dǎo)致采煤過程中極易對巷道側(cè)壁產(chǎn)生破壞，從而提高采煤工作時的危險性。可伸縮性支架支護技術(shù)的有效應(yīng)用能夠有效提高巷道整體的承載承壓性，為采煤掘進提高良好支護環(huán)境，提高煤礦采煤掘進效益。

3.2預(yù)留煤柱支護技術(shù)

預(yù)留煤柱支護是較為傳統(tǒng)的高強支護形式，尤其適用于對煤礦巷道上、下區(qū)段的支護。預(yù)留煤柱支護技術(shù)的應(yīng)用在操作方面較為簡單便捷，也能取得較好的應(yīng)用效果。尤其是一些礦井的通風(fēng)條件與排水效果較差的巷道掘進會對采煤工作造成較大影響，采用預(yù)留煤柱支護技術(shù)能夠有效緩解、解決這些問題。但是預(yù)留煤柱支護技術(shù)在實際應(yīng)用過程中也存在應(yīng)用成本較高、巷道后期維修難度大等不足。所以，在具體應(yīng)用過程中應(yīng)結(jié)合礦井巷道實際情況分析對預(yù)留煤柱支護技術(shù)的應(yīng)用進行合理選擇。

3.3高強混凝土噴射支護技術(shù)

一般來說，煤礦開采地理環(huán)境極為復(fù)雜，采掘作業(yè)難度較大，安全問題也十分常見。加強深層地下地理環(huán)境空氣流通性較弱，極易發(fā)生巷道坍塌現(xiàn)象。若是缺乏有效的高強支護極易發(fā)生安全事故。通常情況下，進行煤礦開采的時候，因為煤礦的地理環(huán)境十分復(fù)雜，給采掘作業(yè)帶來許多困難，也會造成許多安全問題。高強混凝土噴射支護技術(shù)的有效應(yīng)用能夠提高巷道的穩(wěn)定性，確保其能夠達到相關(guān)標準要求。此外，這一技術(shù)的有效應(yīng)用還能夠提高巷道頂板強度。在具體應(yīng)用過程中需要結(jié)合巷道實際情況對噴射技術(shù)進行合理選擇。

3.4光爆錨噴網(wǎng)高強支護技術(shù)

在采煤掘進過程中，巷道墻體有著諸多薄弱之處，可利用錨桿的強度與拱起作用強化薄弱墻體，提高墻體的承載力與抗震強度。在深層采礦巷道掘進過程中，光爆錨噴網(wǎng)高強支護技術(shù)的有效應(yīng)用能夠加固拱結(jié)構(gòu)設(shè)置，提高其穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)礦頂松動、變形，保障采煤安全。光爆錨噴網(wǎng)支護技術(shù)的有效應(yīng)用能夠通過發(fā)揮懸吊錨桿作用對松動圍巖進行有效加固、支撐，提高其承載性能。

3.5聯(lián)合高強支護技術(shù)

一般而言，巷道施工會在不同程度上影響與破壞到原有的巖層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其安全性以及穩(wěn)定性下降，所以要求工作人員能夠在穩(wěn)定地層中深入錨桿，有效增強巷道圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，確保后續(xù)工作得以安全推進。在具體作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員需盡量采取組合錨桿的形式，如此一來便可讓組合梁與組合拱在巷道內(nèi)共存，避免出現(xiàn)冒頂?shù)葐栴}。當(dāng)作業(yè)完成一段時間后工作人員還要加固所有錨桿，設(shè)置相應(yīng)錨桿群，形成一個徹底封閉的承載結(jié)構(gòu)，進而實現(xiàn)支護效果的大幅提升。錨桿支護不同于液壓支架的一點在于其更為關(guān)注防御功能。

總體而言，該項技術(shù)具有較好的適應(yīng)性與靈活性，可以根據(jù)具體采煤環(huán)境情況來進行相應(yīng)的改進與調(diào)整，要求作業(yè)人員能夠?qū)r層構(gòu)造進行細致排查，并且還需要結(jié)合圍巖結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及使用巷道時間等情況來做好錨桿支護方案的制定與規(guī)劃。就現(xiàn)階段看來，聯(lián)合高強支護技術(shù)主要有如下兩類：第一，聯(lián)合使用U型鋼可縮性技術(shù)與錨背支護技術(shù)。在實際開展作業(yè)過程中，要求確保灌漿質(zhì)量，首先做好巷道打眼，往孔眼內(nèi)固定注漿錨桿，隨后根據(jù)注漿情況來明確實際錨桿的數(shù)量。其次需要采取設(shè)備或人工方式來進行水泥攪拌，同步開展注漿作業(yè)。一般來說需要保證攪拌和注漿地點間距不超過5m。該類技術(shù)的優(yōu)點在于能夠明顯提高巷道支護的穩(wěn)固性，而且適用于較高部位的巷道。第二，聯(lián)合使用錨梁網(wǎng)支護技術(shù)。該項技術(shù)主要是采取的是光面爆破技術(shù)，在具體運用環(huán)節(jié)在完成初噴、打錨孔、待錨桿、鋼絲網(wǎng)和鋼梁等作業(yè)后，采取噴射混凝土的方式來對錨梁網(wǎng)實施再次加固，確保其穩(wěn)定性。其一大顯著優(yōu)點在于能夠打造一個安全系數(shù)較高的開采環(huán)境。

4 高強支護技術(shù)在煤礦采煤掘進應(yīng)用過程中的問題

任何技術(shù)在應(yīng)用的過程中都會出現(xiàn)問題，當(dāng)然高強支護應(yīng)用技術(shù)也是不例外的。在煤礦開采掘進工作中，高強支護應(yīng)用技術(shù)雖然給我們帶來了很多的好處，但也存在著很多的問題，所以在采煤掘進工作中主要有以下幾個問題需要注意：

4.1 高強支護技術(shù)在應(yīng)用前的問題

在實際的煤礦開采工作中，在應(yīng)用高強支護技術(shù)之前，需要對施工的現(xiàn)場進行勘測、排查、并研究地質(zhì)的情況，尤其是對松動圈和頂板巖層結(jié)構(gòu)，要有實質(zhì)性的考察和了解。在得到實際數(shù)據(jù)的情況下進行高強支護技術(shù)的應(yīng)用效果會更加的明顯，而且還能提高工作效率，更好的保證煤礦巷道采煤工作的安全性。

4.2 高強支護技術(shù)在應(yīng)用中的問題

高強支護應(yīng)用技術(shù)在實際的采煤掘進工作中，需要注意的是，要在槽鋼和錨索頭中間將錨桿盤進行添加，同時還要將錨桿盤和槽鋼的高度進行一定高度的提升，這樣的話能夠圍巖結(jié)構(gòu)更為有效的支撐。高強支護技術(shù)在施工過程中存在隱蔽性的特點，而且要求還非常嚴格，要求對所有的數(shù)據(jù)參數(shù)都要準確的計算，但是在這種情況還是不能很好的保證采煤工作能夠順利的展開，其主要原因就是煤礦在開采的過程中，開采深度會越來越深，所面臨的巷道地質(zhì)環(huán)境也就會更加的復(fù)雜，所以我們這個時候必須要采用加固處理，否則的話就會加大頂板脫落發(fā)生的概率，不但會給煤礦企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟損失，還會造成人員的傷亡，所以這也是施工過程中需要注意的問題。

4.3 在高強支護應(yīng)用選擇上的注意事項

我們都知道高強支護應(yīng)用的作用和優(yōu)勢，尤其是在采煤掘進工作中，通過高強支護技術(shù)的應(yīng)用，不但能提高安全性，同時還能提高工作的效率。所以，如果想要高強應(yīng)用支護技術(shù)在采煤掘進工作起到更好的應(yīng)用效果，我們還需要對巷道的方向進行了解，在了解的同時還需要科學(xué)合理的支護方案，尤其是要根據(jù)錨梁、鋼筋網(wǎng)和錨桿的實際情況和應(yīng)用制定支護的計劃，這樣才能真正提高強支護技術(shù)的應(yīng)用。

5 煤礦采煤掘進工作中高強支護技術(shù)的管理與應(yīng)用措施

伴隨科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，高強支護技術(shù)與方法愈加成熟，為了進一步發(fā)揮其優(yōu)勢作用，還需要不斷進行改造與優(yōu)化創(chuàng)新，要求做到以下幾點。

（1）在煤礦采煤掘進工作中應(yīng)充分發(fā)揮高強支護技術(shù)的主動支撐保護作用。雖然高強支護技術(shù)一定程度上可以提高煤礦開采的安全系數(shù)，但在具體操作中，還需根據(jù)實際情況，了解煤礦巷道的地質(zhì)情況，制定科學(xué)、合理的施工計劃與支護方案，不得盲目開采。

（2）高強支護施工前，還需做好充分的準備工作，指派相關(guān)技術(shù)人員進入現(xiàn)場，了解實際作業(yè)條件，尤其是煤礦周圍的地勢地貌、溫濕度等，便于更好地幫助技術(shù)人員進行科學(xué)開采掘進施工。在此環(huán)節(jié)，要求將重點放在松動圈、頂板層等實際情況調(diào)查與分析方面，一旦獲取精確的數(shù)據(jù)信息后，才能制定更合理、更有效的支護方案，才能最大限度提升煤礦巷道的安全性。與此同時，在煤礦采煤掘進持續(xù)進行中，若開始進行高強支護技術(shù)處理，需對所有設(shè)備和工具的使用情況進行檢查，保證數(shù)量、質(zhì)量均可達到規(guī)定要求。在支護過程中，應(yīng)將錨桿盤加設(shè)到槽鋼、錨索頭間，并適量提高錨桿盤鋼槽的高度，通過這種處理方法，可以進一步提升圍巖的支護能力，充分發(fā)揮出支護的效果。

（3）根據(jù)開采掘進實際情況，為了保證巷道的穩(wěn)定性和安全性，應(yīng)積極將高強支護技術(shù)與其他技術(shù)配合使用，從而將所有技術(shù)的優(yōu)勢全面發(fā)揮出來。這就要求在煤礦采掘工作過程中，相關(guān)人員必須對高強支護技術(shù)和其他技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用進行深入分析，了解聯(lián)合支護的可行性和實用性，以此達到最佳支護效果，為工作人員的生命安全和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益提供可靠的保障，推進企業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。此外，在應(yīng)用高強支護技術(shù)時，還需要做好支護施工技術(shù)人員、采煤工作人員的技能培訓(xùn)工作，提高相關(guān)工作人員的綜合素養(yǎng)。因此在正式應(yīng)用高強支護技術(shù)之前，就需要加強對施工人員的技能培訓(xùn)，做好技術(shù)考核工作，保證施工人員順利掌握了各項技術(shù)之后，才能讓他們參與到支護技術(shù)的施工工作之中，進而從根本上提高支護技術(shù)的質(zhì)量效果，為我國煤礦事業(yè)的發(fā)展提供更多的動力。

6 結(jié)論

在煤礦采煤掘進工作的開展過程中，應(yīng)用最為廣泛的是高強支護技術(shù)，同時使煤礦開采得到了有效性以及安全性的保證，使高強支護實現(xiàn)了一定的加固作用，在本質(zhì)上促進了煤礦事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。所以，煤礦企業(yè)應(yīng)該不斷強化高強支護技術(shù)的有效應(yīng)用，根據(jù)企業(yè)的具體情況，開展此技術(shù)的應(yīng)用，同時，需要持續(xù)創(chuàng)新以及完善高強支護技術(shù)，在煤礦企業(yè)中進行有效使用，將其優(yōu)勢進行最大化發(fā)揮，確保煤礦采煤掘進整個過程的安全，使事故發(fā)生率降到最低，有效預(yù)測以及防范風(fēng)險，為煤礦企業(yè)的進一步發(fā)展給予一定的技術(shù)支持。

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作者價呢及：楊謹瑜，性別：男，籍貫：貴州織金，出生年月：1991年5月。

單位：六枝特區(qū)應(yīng)急管理局，專業(yè)：煤礦開采技術(shù)。