煤礦掘進工作中高強支護技術的應用分析

郝琰嶠

摘 要：目前，在深部“三高一擾動”的影響下，煤礦掘進支護與傳統支護有很大不同。因此，分析復雜地質條件下的煤礦掘進支護技術對于指導煤礦安全生產具有重要意義。

關鍵詞：煤礦采煤掘進工作;高強度支護技術;應用

引言

隨著煤礦開采和掘進工作的不斷發展，一些潛在的安全威脅逐漸顯現出來，成為制約煤礦正常采煤工作秩序的重要原因。以采煤掘進的支護安全隱患為主要代表，在采煤生產過程中，由于支護強度或支護質量不足，容易造成掘進工作面坍塌或其他危害。

1技術原理

高強支護技術主要是在深部采煤過程中對整個巷道進行支護，可以更好地解決復雜環境下巷道的不安全性，也可以有效克服支護結構的特殊問題，使整個開采更加高效和安全。對于高強度支護技術，具體操作過程中需要做的工作：首先，在正式開挖前，相關人員應對施工現場進行詳細的勘察，制定科學合理的施工方案。同時，為了更有效地解決隧道塌方問題，需要在具體位置有效安裝相關預警裝置;其次，對高強度支護過程中使用的設備進行測量，確保承載強度滿足要求，同時要留有一定的可調空間，以便后期再次加強巷道的強度。此外，在使用高強度支護技術時，應根據相關使用特點優化控制方式，使整個巷道更加穩定和安全。

在煤礦掘進中，高強度支護技術的使用大多是基于懸掛原理。通過規定錨桿長度、錨桿直徑、錨桿排距等具體數值，可以掌握錨桿承載力、錨固力等詳細因素，達到保持錨桿穩定、傳遞巖石應力、消除豎向應力的效果，從而有效避免和準確控制煤礦巷道變形，提高巷道支護效果。但是，在實際的煤礦開采和掘進工作中，高強度支護技術的使用必須根據煤礦巷道的具體情況，通過明確巷道巖層的受力情況，可以選擇高強度的支護方式和錨桿材料，而不僅僅是樹脂錨桿的唯一材料。此外，隨著煤礦巷道開挖的不斷推進，巷道壁和巷道頂部的巖石壓力會更大，巷道周圍的巖石會出現一些裂縫甚至斷裂。此時，如果不采取有效的支護措施，就會發生煤礦巷道坍塌事故，影響巷道安全。高強度支護技術的應用可以有效解決巷道中巖壁壓力過大的問題，通過保證巖壁的完整性來保護巖壁免受破壞。其中，延長桿的使用還可以有效增強錨桿的使用效果，進而實現對巖壁變形的控制。結合高強度支護技術的應用環境，主要作用于巷道頂部空間。通過開啟預應力承載結構，可以自動處理巷道頂部巖壁過大的預壓力，避免巖壁變形。

2高強支護技術的應用現狀

就目前情況而言，在煤礦開采和掘進中使用高強度支護技術具有很好的效果。但是，由于高強度支護技術使用時間短，在具體使用過程中還存在很多問題，使得高強度支護的使用沒有得到廣泛推廣。對于高應力的巷道，在掘進過程中會受到多種因素的影響，導致巷道頂部出現不同程度的變形，在此過程中會發生收縮變形。在這種情況下，對隧道施工非常不利，在隧道施工過程中容易發生許多不安全事故，威脅施工人員的生命安全。同時會給相關企業帶來巨大的經濟損失，不同程度地影響企業的經濟效益。此外，在沿空掘巷過程中，要嚴格使用高強度支護技術，進一步加固巷道，使巷道更加安全。同時，如果在開采作業過程中不對巷道進行加固，巷道會發生不同程度的變形，破裂面的收縮總是會加強，對整體開采進度影響很大，甚至會發生很多不安全事故，從而使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，降低企業的經濟效益。目前，在高強度支護技術的使用中，檢測機制的制定和實施還存在許多不足，因此相關人員必須采取措施加大關注力度，以便于相關監測機制在煤礦開采和掘進過程中的實施，使其作用最大化，并為其他技術的研發提供一定的參考，使煤礦開采和掘進工作能夠安全穩定地進行，為相關煤炭企業帶來更大的經濟效益。

3中高強支護技術的實際應用分析

3.1光爆錨噴支護技術

在煤礦掘進中，使用光爆錨噴支護技術的時候應該合理設置光爆錨噴網的參數，具體包括炸藥用量、不耦合系數、實際裝藥的結構、最小抵抗線以及炮孔間距數值等等。在確保光爆錨噴的各項系數得以有效把控的基礎之上，才能夠為充分保障巷道的支護效果提供良好的環境，這樣一來也能夠起到加強采煤掘進安全性的作用。光爆錨噴技術的具體使用原理如下：主要是為了能夠充分將錨桿的懸吊作用充分發揮出來，在圍巖周邊的較深位置處，使礦井巷道中的光爆錨噴網形成特定面積的加固拱，從而起到加強圍巖補強效果的作用，以此來有效提升巷道深部圍巖的穩定性。與此同時，還可以充分發揮出組合梁的功能，其不僅能夠有效改變圍巖的應力環境，同時還能夠加強巷道頂板荷載和底板荷載，起到控制圍巖的變形程度和圍巖松動程度的作用，起到支護作用。光爆錨噴技術的使用，不僅適用范圍較廣，同時其安全性也相對較強，能夠在花費較少的成本的基礎之上，起到很好的巷道圍巖支護作用。

3.2組合高強度支撐技術

聯合高強度支護技術的應用具有主動性和綜合性的特點，可以與其他支護手段相結合，進一步提高支護效果。比如組合式高強度支護技術，可以初步實現錨背支護與鋼架支護相結合，進而增強巷道圍巖的支護效果。在實踐中，采用聯合高強度支護技術可以有效解決煤礦巷道深部變形問題。通過在巷道頂側設置錨桿后支護，可以實現巷道內支護和外支護之間錨桿支護的協同作用，從不同角度增強巷道的支護效果。使用組合式高強度支護技術的要點如下：一、主動性。聯合高強度支護技術能夠主動支護煤礦巷道圍巖不變形、不坍塌，進而達到保證巷道圍巖安全的效果。然而，聯合高強度支護技術的應用必須建立在合理的支護方案基礎上，只有確定巷道圍巖的預應力和豎向應力的限值，才能更好地保證巷道的安全。第二，全面性。使用組合式高強度支護技術的要點也體現在全面性上，可以綜合運用多種支護手段，從而解決不同支護手段的缺陷和不足。如錨背與型鋼的聯合應用，高強度錨桿和錨索的應用等，通過綜合利用不同的支護手段，實現聯合支護。

3.3噴射混凝土支護技術

在煤礦采掘過程中采用噴射混凝土支護技術可以進一步加強支護強度。其主要原理是使用多種混凝土，從而增加巷道支護強度，增強支護效果。在混凝土應用過程中，有三種廣泛使用的噴射混凝土支護方法，即濕式噴射混凝土、干式噴射混凝土和覆砂噴射混凝土。這三種方法是利用相關的機械設備和人工操作，將一定比例的水泥、混凝土和速凝劑混合，在巷道中需要支護的位置進行噴壁，從而形成高強度的支護體。其中，水泥砂漿噴射混凝土支護技術是近幾年才出現的一種新的支護方法。其應用原理主要是用水泥包裹礫石，然后用泵將制備好的混合物從噴嘴噴出，形成高強度的支撐體。

結語

總的來說，在當前深部煤炭開采過程中，高強度支護技術的有效使用發揮著重要作用，不僅可以提高煤炭開采的安全性和穩定性，還可以提高施工效率，增強煤礦企業的經濟效益。因此，對于煤炭企業來說，有必要更加重視這項技術的應用，同時根據具體情況制定合理、科學的施工方案，確保開采的順利完成。此外，相關人員在施工過程中也需要嚴格遵守相關規定，希望本文的討論能給相關人員帶來一些幫助。目前，我國的煤礦安全事故時有發生，其中頂板事故大部分的原因都是因為沒有做好巷道的支護和監測工作。因此，在煤礦掘進工作當中使用高強支護技術日益成為必然的要求和選擇。

參考文獻

[1]石長春.淺析煤礦采煤掘進工作中高強支護技術[J].科技風，2020（14）：16.

[2]藺軍發.煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的運用[J].當代化工研究，2020（09）：103-104.