煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用

（山西蘭花科技創業股份有限公司望云煤礦分公司 山西 048400）

隨著煤礦采煤掘進工作的不斷展開，一些潛在的安全威脅因素也逐漸顯現，成為制約煤礦正常采煤工作秩序的重要原因。以煤礦采煤掘進的支護安全危險為主要代表，在煤礦的采煤生產過程中，很容易出現由于支護強度或者支護質量不夠，而造成煤礦采煤掘進工作面出現坍塌或者其他危害等情況。下面主要對煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用情況展開分析，進而選擇相應的支護手段來不斷提高并保障煤礦采煤掘進工作的支護安全。

1.煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用情況分析

據有關調查顯示，我國大多數煤礦在采煤掘進工作過程中，都會選用不同的高強支護技術來保障巷道的支護安全，進而維護正常的煤礦生產秩序。結合實踐中煤礦采煤掘進工作中對高強支護技術的應用實踐，其主要的應用情況如下：

(1)技術應用特點

結合煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用實踐情況，高強支護技術總體的應用特點集中在三個方面：第一，高強支護技術增強了煤礦巷道以及采煤工作面等位置巖層結構的穩定性，即使煤礦巷道的深度以及開采難度會有所增長，但也可以隨之實現對煤礦巷道巖層穩定性的提升，從而有效保障了開采工作人員的安全，維持了正常的煤礦開采秩序。第二，高強支護技術與其他支護技術相比，有更高的穩定性，雖然不同的高強支護技術手段也存在相對應的技術操作要點，但在支護效果上均好于其他支護方法，可以提高煤礦巷道的穩定性。第三，高強支護技術在應用過程中，往往操作難度較低，不需要有大量其他的輔助材料來完成對巷道的穩定支護，可以通過簡單的支護操作，降低煤礦支護的操作難度，進而節省支護時間。

(2)技術原理

在煤礦采煤掘進工作中，高強支護技術的利用多以懸吊原理為基礎，通過明確包括錨桿長度、錨桿直徑、錨桿間排距等具體數值，來掌握錨桿的承載力、錨固力等詳細因素，達到維持錨桿穩定、傳遞巖層應力、消除垂直應力的效果，從而有效避免并準確控制煤礦巷道的變形情況，以提高對巷道的支護效果。但在實際的煤礦采煤掘進工作當中，高強支護技術的利用必須以煤礦巷道的具體情況為基礎，通過明確巷道巖層的應力情況來選擇確定高強支護手段以及所采用的錨桿材質等，不局限于樹脂錨桿的唯一用材。

此外，隨著煤礦巷道掘進工作的繼續推進，巷道壁以及巷道頂部等位置所承受的巖層壓力也就越大，在巷道周圍的巖體上開始出現了一些裂縫甚至破裂的情況。此時，如果不采用有效的支護手段，就會造成煤礦巷道發生坍塌的事故，影響到巷道安全。高強支護技術的應用可以有效解決巷道巖層巖壁的承載壓力過重的情況，通過保障巖壁的完整來保護巖壁可以不被損壞。其中，延伸桿的利用也可以有效增強錨桿的利用效果，進而實現對巖壁變形的控制。結合高強支護技術的應用環境，其多作用于巷道的頂部空間，通過開啟預應力承載結構的方式，自動應對巷道頂部巖壁的預壓力過大的情況，避免巖壁變形。

2.煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用實踐

上面已經對煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用特點進行了大致分析，由此，在實踐中應用高強支護技術就需要從技術原理出發，結合技術應用的注意事項以及不同的技術應用手段，實現對煤礦巷道支護方式的改變，進而增強巷道內部的支撐效果，保障巷道安全。高強支護技術的應用實踐如下：

(1)技術應用注意事項

在煤礦采煤掘進工作當中應用高強支護技術，需要注意的內容包括了三個方面：其一，在高強支護技術應用之前，對煤礦巷道等具體的應用環境進行現場查看與研究，并著重注意巷道內部的松動、頂板巖層等具體情況，為高強支護技術的應用提供全面、有利的數據作為信息支撐。其二，在高強支護技術的應用過程中，通常需要在煤礦的槽鋼設備與錨索頭之間進行錨桿盤的安裝，通過增加錨桿盤和鋼槽高度的方式，達到有效提升巷道圍巖支護能力的目標。其三，在選擇高強支護手段的過程中，還需要注意煤礦巷道的走向問題，通過設計科學、合理的支護方案，來保障并充分發揮高強支護技術的價值，這也是開展高強度支護的基礎。

(2)噴射混凝土支護技術

噴射混凝土支護技術是高強支護技術的重要代表，其是通過向巷道圍巖噴射混凝土的方式，來達到支撐巷道圍巖的效果。噴射混凝土技術在利用過程中，是用噴射設備將包裹砂漿或者干式混凝土等材料的水泥，通過壓縮空氣的作用，把水泥混合物充分、完整的噴射到巷道圍巖表面，從而完成對煤礦巖層和巷道的固定，提高其牢固性，進而保障煤礦巷道的安全。圖1為典型的煤礦巷道圍巖經過混凝土噴射后的效果圖。

圖1

結合噴射混凝土支護技術的利用形式，在具體操作上，首先需要對水泥、砂石、干式混凝土等材料進行充分的攪拌處理，在經過砂漿機的充分混合之后，通過噴頭再噴射到巷道巖層的表面位置，完成噴射與加固處理。噴射混凝土支護技術是對原有料石砌碹和混凝土襯砌支護方式的良好改進，不僅提高了支護效果，而且還具有操作簡單、成本低、效率高的優點。

(3)光爆錨噴網支護技術

圖2

光爆錨噴網支護技術是利用光爆錨噴網來進行巷道圍巖的支護。在實踐中，多是利用錨桿的支護加固效果來加固巷道巖層，增加圍巖的剪應力從而達到穩定巷道、保障開采安全的結果。在具體操作方式上，是通過在煤礦巷道的深部圍巖位置設置一定弓形結構等形式，加固提升相應位置的圍巖穩定性；同時，利用懸吊原理做好固定，并通過發揮錨桿的支撐作用，使得巖層可以具有一定的荷載效果。圖2為典型的光爆錨噴網支護技術的應用實例。

結合光爆錨噴網的支護特點，其對于煤礦巷道內部圍巖出現部分散落石塊的情況，有著極為高效的處理方式和高質量的處理效果；而且，光爆錨噴網還具有一定的補強效果，可以通過在巷道周圍圍巖上設置錨桿的方式，重新合理分配巷道圍巖的荷載情況，從而減少圍巖的壓力，提高圍巖穩定性。

(4)聯合高強支護技術

聯合高強支護技術的應用，具有主動性、綜合性的特點，并可以通過與其他支護手段相結合的方法，進一步提高支護的效果。比如，聯合高強支護技術可以初步實現錨背支護、型鋼架支護等手段的聯合，進而增強對巷道圍巖的支護效果。在實踐中，聯合高強支護技術的利用可以有效解決煤礦巷道內部的深部位置變形問題，通過在巷道頂部、巷道側面等位置設置錨背支護，達到巷道內部支護與外部支護協同錨桿支護的目的，進而從不同角度增強對巷道的支護效果。

聯合高強支護技術的利用要點如下：其一，主動性。聯合高強支護技術可以在尚未發生變形或者塌陷的情況下，主動支撐煤礦巷道圍巖，進而達到保障巷道圍巖安全的效果。但是，聯合高強支護技術的利用須以合理的支護方案為基礎，只有明確巷道圍巖的預應力、垂直應力界限，才能更好保障巷道安全。其二，綜合性。聯合高強支護技術的利用要點還體現在綜合性上，其可以將各類支護手段進行綜合化應用，從而解決不同支護手段存在的缺陷以及不足。比如，錨背和型鋼的聯合應用、高強度錨桿和錨索的應用等，通過不同支護手段的綜合利用，實現聯合支護。

3.總結

綜上所述，分析煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的利用，是從高強支護技術的應用情況以及應用實踐等兩個角度出發，通過高強支護技術應用特點、應用原理、應用注意事項以及應用手段等內容分析，推進高強支護技術的多重利用，從而不斷提高對煤礦巷道圍巖的支護效果，保障巷道安全和正常的煤礦開采秩序。