煤礦采煤掘進中高強支護技術的應用

陳自新(寧夏煤業有限責任公司綜掘服務分公司，寧夏 銀川 750001)

0 引言

我國現階段煤礦開采主要是深部開采，在此種狀況下進行開采有著較大的難度，會不同程度增加開采的成本，且在具體開采過程中再使用比較傳統的支護方式會嚴重影響開采的效率以及安全性，尤其是在進行掘進的過程中，在此種狀況下使用高強支護技術對于深部開采來講有著非常重要的作用，不僅能夠很好地保證開采的效率，還能夠保障開采過程中的安全。

1 高強支護技術概述

高強支護技術主要是在進行深層煤礦開采的過程中，對整個巷道進行掘進支護，其能夠較好地解決巷道復雜環境下的不安全性，且還能夠有效地克服支護結構特殊的問題，使得整個開采更加高效和安全。對于高強支護技術來講，在具體操作的過程中需要做的工作：第一，在還沒進行正式開挖前，相關的工作人員要對施工現場進行詳細地勘察，并制定科學合理的施工方案，與此同時，為了能夠更加有效地對掘進坍塌問題進行解決，需要在特定的位置有效安裝相關的預警裝置；第二，對高強支護過程中所使用的裝置的進行測定，保證其承壓強度符合要求，同時還要留一定的可調節空間，以便于后期對巷道的強度進行再次加強。且在對高強支護技術進行使用時，還要根據相關的使用特點對操控的方式進行優化，以便于整個巷道能夠更加穩定和安全。

2 高強支護技術的應用現狀

就當前狀況來看，在煤礦開采掘進時使用高強支護技術有著非常好的效果，但是由于高強支護技術實際使用時間較短的原因，在具體使用過程中其實還存在很多的問題，以至于高強支護使用還沒有得到廣泛推廣。對于應力較高的巷道來講，在進行掘進的過程中會受到很多因素的影響，從而導致巷道的頂部出現不同程度的形變，在此過程中還會出現收縮形變的狀況發生，在此種狀況下對于掘進施工是非常不利的，容易在掘進過程中發生諸多的不安全事故，給施工人員的生命安全帶來威脅，同時還會給相關企業帶來很大的經濟損失，不同程度的影響到企業的經濟效益，除此之外此項技術的使用過程中對于檢測機制方面的構建和落實也存在一定的問題。

在對沿空巷道進行挖掘的過程中，需要嚴格使用高強支護技術，來對巷道進行進一步的加固，能夠使得巷道更加安全。同時在進行回采作業時，如果沒有對巷道進行加固，會使得巷道出現不同程度的變形，斷裂面的收縮也會一直加強，對整體開采的進度有著很大程度的影響，甚至還會出現諸多的不安全事故，從而使得施工人員在具體施工過程中的安全得不到保障，給煤炭企業造成經濟損失，使得企業的經濟效益下降。

目前，高強支護技術的使用過程中由于檢測機制制定以及落實方面還存在很多的不足，所以相關的工作人員一定要對此方面采取措施，增加對此的重視程度，以便于在進行采煤掘進過程中，對相關的監測機制進行落實，使其作用能夠得到最大發揮，且為研發其他技術提供一定的參考，使得采煤掘進工作能夠安全穩定地進行，給相關煤炭企業帶來更大的經濟效益。

3 煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用類型

3.1 噴射混凝土支護技術

在煤礦采煤掘進過程中使用噴射混凝土支護技術能夠進一步的對支護強度進行加強，其主要的原理是對多種混凝土進行利用，從而增加巷道支護的強度，使得支護的效果得到加強。在具體使用過程中，被使用比較廣泛的噴射混凝土支護的方式主要有三種，分別為濕式噴射混凝土、干式噴射混凝土以及水泥裹沙噴射混凝土。此三種方式都是使用相關的機械設備以及人工操作的方式拌合一定比例的水泥、混凝土、速凝劑，在巷道內需要支護的位置進行墻壁噴射，從而形成高強度的支護體。其中水泥裹砂漿噴射混凝土支護技術是近幾年才有的新型支護方式，其使用原理主要是采用水泥對砂礫進行包裹，再使用泵送的方式把配制好的混合料從噴射嘴噴出，從而形成高強度的支護體。

例如：相關煤礦在進行開采時，為了適應當前的環境，在掘進過程中就使用了高強支護的方式，且在操作過程需要注意以下4點：(1)參與掘進的施工人員需要做好前期的勘察，以保證此支護技術的使用能夠在此巷道中發揮出最大的作用，在支護技術具體使用的過程中需要對周圍的環境進行及時且客觀的分析，對巷道中容易坍塌的部位標注出來，在進行實際支護的過程根據實際的狀況采用不用的支護方式；(2)根據容易出現坍塌的區域做好相對應的防護，在這些區域通常會采用干式噴射混凝土加固的方式，此方式具有更好的穩定性，且還要在這些區域中安裝煤炭防護開采結構體系，避免安全隱患的發生，時刻做好相關的準備工作；(3)對于具有坍塌危險的區域，但是又有較高的穩定性，可以使用水泥裹砂噴射的方式進行輔助性的支護；(4)合理的使用空氣壓縮以及泵送的方法，對支護輔助區域做好進一步加固，并合理地對相關的要點做進一步優化和完善。

3.2 光爆錨噴支護技術

在煤礦采煤掘進的過程中主要使用的支護方式是光爆錨噴支護，此種支護技術在使用過程中需要嚴格注意的是對于相關參數的設置，其中主要包含耦合系數、炸藥用量、最小抵抗線、裝藥實際結構以及炮孔間距數值等。在具體使用時只有把這些參數進行合理的設置，才能都保證支護的效用發揮到最大，更好地保證掘進工作的穩定性和安全性。

相關煤礦在進行開采時，掘進過程中使用了高強支護的方式，且在操作過程需要注意以下4點：(1)在具體施工之前，需要根據實際狀況做好相關工作的安排，其中主要需對礦井周圍以及建設巖石的方位進行確定，然后再根據實際狀況有針對性的對巷道的相關部位進行強化，使得圍巖基層的穩定性和安全性更高；(2)在需要進行加固的地方使用錨桿進行防護，并合理的使用相關的支護體系對相關部位做進一步的加固支撐；(3)不斷地優化和完善圍巖區域的載荷，進行加固，使用外部支護的力量來對煤礦巷道中的重力和應力進行控制，以保證巷道中整體的環境是穩定且安全的；(4)使用光爆錨桿技術對梁結構進行組合，從而有效地對薄巖層與錨固部分的穩定性和安全性進行提高，保證整個巷道有足夠的承載力。

3.3 聯合支護技術

在煤礦采煤掘進的過程中聯合支護技術已經逐漸被廣泛使用，其主要的優勢是以具有可縮性支架的U型剛為基礎，結合錨背支護等方式，形成了超高強度的聯合支護體。聯合支護技術的利用，可以有效彌補噴射混凝土支護技術的不足，且具有很高的支護強度，比較低的施工成本，有效規避了礦井巷道出現變形或者松動的結果。總的來講，以錨梁網聯合支護技術為例，其是以光面爆破技術為主要的煤礦采煤掘進手段，通過初噴、打錨孔等前期準備，完成對錨桿、鋼梁以及鋼絲網等材料的支護安全。此后，通過混凝土噴射再次加固錨梁網，增強支護效果。

例如：在掘進過程中應用該高強支護的方式時操作過程需要注意以下兩點：(1)相關企業在對高強支護體系進行具體使用過程中，需要根據實際的狀況嚴格的按照規定的步驟流程進行施工操作，同時還需要在施工時對根據施工的狀況對相關的技術進行完善和優化；(2)結合實際的煤礦開采，形成一個具有層次化的監管體系，其中主要包含的有宏觀層面的負責安排，施工過程中具體施工方案的規劃，以及各種影響因素的具體調節。

4 煤礦采煤掘進工作高強支護技術創新應用

4.1 巷道主動支護

在對煤礦進行深層開采的過程中，使用高強支護技術，其主要需借助巷道圍巖本身的承載力對巖體的預應力進行提升，以保證巷道有更高效的自主支護的能力，使開采掘進的過程中更加安全和穩定。

4.2 施工前現場考察

相關人員在需要在還沒有進行煤礦開采之前就對煤礦周圍的環境進行仔細地勘察，從中得到有效的數據，分析出在具體開采過程中需要的相關條件，從而對開采的難度進行綜合評估，選擇更加適合當前煤礦開采的高強支護技術，并對支護的計劃方案進行科學合理地制定，使得整個煤礦開采工程更加安全，效率更高。

4.3 高強支護技術聯合應用

在實際開采的過程中，可以根據巷道的實際狀況選擇合適的高強支護技術，必要時可以把多種技術進行有效地聯合，從更多方面對巷道的穩定性和安全性進行提升，使得相關工作人員在具體工作過程中更加安全。

5 結語

總的來講，在當前深層煤礦開采過程中，有效使用高強支護技術有著很重要的作用，能夠提升煤礦開采安全穩定性的同時，還能提升施工的效率，增強煤礦企業的經濟效益。因此對于煤炭企業來講，需要對此種技術的應用更加重視，同時依據具體的狀況建立合理科學的施工方案，保證開采能夠順利地完成。除此之外，還需要相關的工作人員在施工過程中嚴格遵守相關的規定，希望通過本文的探討能夠給相關人員帶來一些幫助。