煤矿采掘中的高强支护技术分析

煤矿采掘中的高强支护技术分析

郭玉龙

兰花集团东峰煤矿 山西晋城 048400

摘要：在煤矿采煤作业中，为保证安全以及掘进工作顺利进行，应当采用高强支护技术。由于煤矿地质条件较为复杂，在掘进作业中可视情况采取砼柱、锚杆及钢丝网等多种支护手段。多采用树脂锚杆作为高强支护的主要材料，不仅由于其优越的支撑效果和低廉的材料成本，更是因为具有质量轻、易运输的特点，在支护材料中具有性价比优势。若支护材料选取不当，过大或者过重均会造成运输及安装困难，大大降低高强支护的实施效率。基于此，对煤矿采掘中的高强支护技术分析的问题，以供参考。

关键词：煤矿采掘;高强支护技术;

引言

中国是资源大国，国土面积辽阔，同时资源呈现多样化的特点，但是由于国内人口众多，因此人均资源占有率并不是十分理想，而且随着中国经济的高速发展，资源需求量在不断增长。为了更好地满足社会经济的发展需求，提高资源利用效率，就必须做好煤炭资源结构优化工作，而煤炭资源结构优化的有效手段之一便是创新掘进支护技术，提高煤矿产煤量。

1.关于高强支护技术的概述

在煤矿的开采过程中，可能会在采煤掘进工作进行过程中遭遇到复杂地质及人文环境，而在掘进工作过程中，为了有效的加固巷道围岩，则必须通过使用喷砼、钢丝网、锚索、锚杆等多种技术达到这一目的，而该技术就为高强支护技术。通过应用高强支护技术，能够加固围岩，从而防止围岩内壁出现变形现象，使得开掘出来的巷道内壁具备了较强的抗压以及抗变形能力，不断加强巷道围岩的稳固性，以保证在采煤掘进工作进行过程中，工作人员具备着较高的安全性。而其技术的本质就是在于传递及转移应力，也因此该技术的别名为预应力承载梁。在实际矿井开采过程中想要更好的应用高强支护技术，则必须通过增加承载力以及增长锚杆长度的方式而实现。在实际煤矿采煤工作进行高强支护技术选择过程中，需要根据煤矿内部巷道的实际状况，通过判断煤矿巷道当中实际的半圆拱断面的方法，从而设计高强支护技术，发挥出该技术所具备的基本加固作用。而如今，在煤矿采煤掘进工作进行过程中应用到的高强支护技术，主要包括：超高强喷射混凝土支护技术、光爆锚喷网支护技术及联合支护技术等三种类型，而在这些高强支护技术应用过程当中，工作人员还必须详细的探讨岩层的特性以及产煤煤层的结构等多种情况，从而选取合适的高效支护技术，顺利的推进产煤机械设备，以保证采煤之后井下煤矿运输过程中的安全性及连续性。其中巷道围岩全区域及全时程支护设计方法，而采动应力作用下对于矿井内部的巷道围岩稳定性分析及控制。

2 高强支护技术的优势

在过去发展的过程中，我国的煤矿开采的工作主要是集中在浅层的岩层开采中，对于比较深的煤层是很少进行开采的，并且对应的开采技术的要求也就比较低。并且在具体施工时，其相应的工作人员对于支护技术的运用也处在实验和测试的阶段，这样就使得在对深层的煤炭进行开采时会面临着比较严峻的问题。煤炭开采本身就是一项危险系数比较高的开采项目，由于地下的环境比较复杂，而且出现了很多不可控制的因素，导致了深度煤炭的开采工作极为困难。如果在开采时不能够对相关的施工条件进行进一步的控制，那么就会使得开采的事故不断的发生，比如说瓦斯爆炸以及矿洞坍塌等一些比较严重的安全事故。由于我国的地质条件比较复杂，使得相关的煤炭开采的业务就必须要以相关的地质特点进行进一步的设计，同时对于具体的操作技术也要进行进一步的选择。这样才能够做到具有更强的针对性，并且不断地提高精准度以及不断的提高安全防范的质量。高强支护技术在目前施工是一类具有高效性并且实用性比较强的施工方式，具体的优势是体现在多个方面。首先高强支护技术在岩层的墙壁以及巷壁的支撑以及稳定方面有着非常优秀的效果。并且在进行地下开采以及施工的过程中，能够保证企业环境处于一种稳定和安全的状态。高强支护技术在成本投入上并不需要进行大额的支出，就能够达到更好的使用效果。还有就是高强支护技术在对设备进行使用以及材料的应用上都是比较简便的，从而进一步的减轻了技术工作人员操作的压力。

3煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的具体应用

3.1煤矿采煤掘进工作中锚杆支护技术的应用

锚杆支护技术是巷道高强支护方案的一个关键性组成部分，在应用锚杆支护技术时，关键的步骤是组合、联结、加固锚杆。在采煤掘进工作中，因为巷道施工，固有的岩层结构受到破坏，这降低了岩层稳定性，为了提高岩层结构稳定性和巷道的安全性，要求在稳定地层中深入锚杆，进而实现巷道围岩结构稳定性的提升。在锚杆支护施工时，应选择和组合锚杆，在有效组合锚杆之后，组合拱与组合梁能够形成于巷道中，从而有效地防止出现冒顶现象。最后要求加固全部的锚杆，结合采煤掘进工作的施工现状，设置适宜的锚杆群，进而以锚杆群在巷道周围建构一种封闭式的承载结构，以使锚杆支护的质量提升。跟液压支架方式存在显著的差异性，锚杆支护重点体现的功能是防御性支护。

3.2实现巷道的主动支护

煤矿采煤工程在应用高强支护技术时，相关的工作人员必须要对一切有利的基础条件进行有效地利用，并且要充分地围绕着岩层的承载能力进行进一步的提升和发挥，这样才能够达到实际设计的预期标准。这样才能够进一步的提升整个技术施工的稳定性以及操作的安全性。

3.3煤矿采煤掘进工作中联合高强支护技术的应用

所谓的联合高强支护技术，其重点是在应用喷射混凝土支护构造业已不可以确保矿井深部巷道完整性的时候，要么是巷道会存在变形、移动、流动等情况下，鉴于此，联合高强支护技术将体现重大的实际价值。联合高强支护技术主要是有效统一U型钢可伸缩支架与锚背支护的一种超高强支护技术，其支护构造当中的U型钢可伸缩支架能够跟矿井深处的巷道变形情况相适应，也可以对煤层构造的侧向变形和巷道顶板进行控制。联合高强支护技术的材料主要组成部分是混凝土、塑料网、金属网、木材、钢筋网等，对于矿井深处的巷道来讲，钢筋网背板是应用最为普遍的材料，在实际应用时，首先结合锚杆在矿井巷道顶板上作用钢筋网背板锚，然后再联合应用支护结构中的U型钢可伸缩支架，如此一来，一种高强支护技术的联合支护结构便形成。联合高强支护技术的应用能够大大提高矿井深处围岩和巷道顶板的稳定性，尤其是针对那一部分应用喷射混凝土支护技术也难以确保矿井深处巷道完整的时候，要么是巷道会存在变形、移动、流动等情况下，联合高强支护技术的应用能够实现非常显著的安全效果。

结束语

在研究的过程中，对于高强支护技术的运用，可以进一步的促进煤矿开采工作的质量和效率，并且能够不断地提高煤矿巷道的支撑性以及稳定性。在最近几年以来，由于我国的科学技术在不断的发展，煤矿开采的工程通过不断的运用更加先进的支护技术，可以使得煤矿开采的危险系数得到不断的降低，同时还能够获取更多的经济效益。

参考文献

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