煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用研究

王志鵬

金暉榮泰煤業(yè)有限公司綜預隊 山西呂梁 033000

煤礦資源是社會經濟發(fā)展中不可或缺的能源資源，在采煤工作實施過程中，由于淺層煤礦數(shù)量減少，因此煤礦采掘的深度也將不斷增加，而采煤深度增加之后，礦井下環(huán)境則變得更加復雜，礦山所面臨的壓力也將會越來越大，礦山因此容易出現(xiàn)變形、移動等現(xiàn)象。為了更好的推進我國煤礦事業(yè)的發(fā)展和進步，在煤礦采煤掘進支護工作實施期間，各種支護技術應運而生，高強支護技術就是其中之一。

1 高強支護技術概述

1.1 高強支護技術分析

高強支護技術主要是對煤礦巷道進行支護，而在該支護技術應用之前，為了保證相關技術的有效運用，首先工作人員需要做好前期準備工作，勘察巷道周邊環(huán)境情況，將勘察到的各類數(shù)據(jù)進行整合分析，然后制定出科學合理的高強支護計劃。在高強支護技術應用期間應當明確支護技術的用途以及作用，據(jù)相關研究表明，高強支護技術對于提升煤礦巷道的牢固性有著重要的幫助，減少各類安全事故發(fā)生的頻率。在采煤工作實施期間，由于地下施工環(huán)境復雜，加之施工人員技術水平不高，因此安全事故防不勝防。高強支護技術的應用可以最大限度的保證巷道的安全，在事故發(fā)生之后，避免巷道被破壞，這樣也可以給予救援工作人員提供更多的救援時間和機會。但是在實際的煤礦采煤掘進工作實施期間，要想有效的發(fā)揮高強支護技術的作用優(yōu)勢，還需要對煤礦的采煤情況有充分的了解，如煤礦地質條件究竟如何，準確分析支護技術應用將會取得哪些效果。在高強支護技術應用期間，要盡可能的降低外部力量對于巷道墻壁的壓迫，使得巷道墻壁的承重能力不斷提升，同時工作人員的生產效率以及質量等也可以得到更加有效的保障，有助于煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 高強支護技術的特點

在當前的煤礦開采現(xiàn)狀中，企業(yè)必須注重對高強支護技術的研究，以便確保高強支護技術能夠為深層處的采煤掘進工作提供有效便利。與傳統(tǒng)的支護技術相比，高級行支護技術具有一些優(yōu)勢：第一，高強支護技術的使用能夠有效提高監(jiān)測力度，確保煤礦作業(yè)過程之中的頂板不會發(fā)生坍塌或移動，保障開采工作的有效性與安全性。第二，借助高強支護技術可以有效地為企業(yè)減少成本，一旦企業(yè)因為較差的支護技術引發(fā)了后續(xù)的施工事故，就會為企業(yè)早上更大的經濟損失，因此在采煤掘進工作前就做好相應的技術管理，能夠有效地提高企業(yè)的經營利潤。第三，高強支護技術能夠有效的提升工作效率和工作質量，同時也能夠加快施工進度，簡化安裝流程和安裝細節(jié)。第四，高強支護技術貫徹了中國的環(huán)保政策，有效提高了煤炭開采的節(jié)能性，同時也保護了環(huán)境，減少了各種污染物的排放。

1.3 高強支護技術的作用及原理

近年來，煤礦資源需求量不斷增長，如果采用傳統(tǒng)的開采方式，很難滿足現(xiàn)代化社會需求。運用高強支護技術可有效避免傳統(tǒng)工作中供應量少、安全隱患多的問題。此支護技術應用于煤礦生產其他環(huán)節(jié)中可有效提高工程效率。煤礦開采一般處于地下環(huán)境中，受巷道和巖壁的影響，很容易在開采過程中出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，充分發(fā)揮高強支護技術優(yōu)勢，可以對操作設備進行固定，為施工人員提供了相對穩(wěn)定、安全的工作環(huán)境，有效避免發(fā)生安全事故。應用此技術不僅能在一定程度上有效提高采掘工作效率，還能夠促進采煤工作順利開展。實際工作中，由于土質較軟，如果無法充分發(fā)揮高強支護技術作用，將很難控制開采方向，嚴重影響整體工作效率。另外，巷道和巖道承受壓力較大，如果無法對其進行合理控制，將會產生坍塌問題。應用高強支護技術可有效避免上述問題，加快開采掘進速度，提升施工效率。從高強支護技術特點來看，其應用要求較低，但在實際工作中需要充分考慮各方面因素對技術應用產生的影響。目前，主要借助豎直錨桿的優(yōu)勢，對錨桿進行懸吊處理后做好科學預測和驗證，從而完成操作。在確定整體錨桿長度和直徑后，需對承載力和固定力進行合理控制。設計過程中，要對各錨桿之間的距離進行合理安排，提升各參數(shù)的科學性和有效性。高強支護技術可有效解決各巖道和巷道的變形問題，減少應力傳遞產生的影響，縮短開采掘進周期，提升企業(yè)經濟效益。

2 高強支護技術應用現(xiàn)狀分析

高強支護技術在中國煤礦行業(yè)的發(fā)展中還處在初步階段，特別是高強支護技術的研究時間還相對較短，雖然該項技術的有效利用對中國的煤礦企業(yè)具有重大的作用，但是這項技術的運用仍然不能為企業(yè)的煤礦開采做出完全的安全保障，高強支護技術在實際的應用效果上也會出現(xiàn)一定問題。第一，針對較高應力的巷道和沿空的巷道時，高強支護技術會有一定的發(fā)展缺陷，由于煤礦開采會受到多種因素的影響，因此在實際的開采任務中，許多的工業(yè)技術不能有效地發(fā)揮作用，導致巷道頂部會出現(xiàn)一些惡劣變化，最終造成采煤掘進工作不能有序進行。第二，煤礦工人在運用高強支護技術時也會出現(xiàn)一些問題，他們自身操作能力不足，對技術的熟悉程度過低，導致高強支護技術的安裝還面臨較大缺陷。第三，不恰當?shù)募夹g裝備會讓煤炭開采面臨眾多風險，當前的高強支護技術還需要很大的突破，企業(yè)在對高強支護技術的執(zhí)行與建設中，還缺乏系統(tǒng)的制度規(guī)劃與監(jiān)督體制。第四，巷道變形是當前采煤掘進工作之中的突出問題，在實際的施工過程中，工人的任何操作失誤都會導致巷道出現(xiàn)問題，因此在施工進程中加大高強支護技術的應用能夠穩(wěn)固掘進工作。第五，對于采煤工作中的回采環(huán)節(jié)企業(yè)也應當高度重視，一旦回采過程中出現(xiàn)了巷道問題也會引起巷道的嚴重變形，最后對開采造成不利影響。斷裂事故的出現(xiàn)會逐步擴大，如果工人在其中不加重視，就會導致更大的災難后果。另外就是：當應力增強時，僅采用支撐措施，其強度大于目前的承載力，或將圍巖的承載力控制在一定范圍內。然后這些加固措施將控制巷道的變形，使周圍巖層處于相同的壓力下，以保證巷道的完整性，避免更大的破壞。在煤礦巷道的開挖前，都會進行工程設計，以及一些數(shù)據(jù)分析，監(jiān)督工作也會一并進行，確保能夠安全施工，同時保證施工的質量。但是由于高強支護技術是隱蔽且嚴格的支護措施，在對工作中的每項數(shù)據(jù)都確定后，但是卻不能輕易控制相應的作業(yè)流程來確保巷道掘進的可靠性。一旦加固措施不完善，隨著巷道的深度增加，其環(huán)境也隨之復雜，會出現(xiàn)頂板冒落的情況，對作業(yè)人員的人身安全起到了一定的威脅。高強支護技術并非能夠應用到所有的巷道中，對于一些應力巷道和特殊巷道中并不適用，這樣的巷道中發(fā)生巷道頂部變形的幾率更高，這樣一來會影響采煤作業(yè)的正常進行，采煤環(huán)境也得不到安全的保障。

3 高強支護技術在煤礦采煤掘進工作中的應用

3.1 光爆錨噴網(wǎng)技術

光爆錨噴網(wǎng)技術能夠對巖道穩(wěn)定性進行合理控制，其原理是通過對煤礦巖層進行加固處理，達到穩(wěn)固巖道的目的。應用此技術能夠提升巖道穩(wěn)定性，避免安全事故的發(fā)生，還能有效提升施工質量和效果，對整體工程的安全性產生積極作用。如果工程建設過程中出現(xiàn)巖層脫落問題，可利用錨桿優(yōu)勢，發(fā)揮其懸吊功能，進行加固處理，對整體巖層起到一定的固定作用，分化圍巖產生的各種壓力。整個操作過程中，除了能夠分攤壓力之外，還具有補強作用，有效避免危險事故的發(fā)生，延長巷道使用壽命，降低企業(yè)資金投入，提升經濟效益。

3.2 聯(lián)合高強支護技術

聯(lián)合高強度支護技術主要結合了錨背支護和型鋼支護兩種技術優(yōu)勢，有效提高了支護強度。應用此技術時，通過對煤礦巷道的科學管控，實現(xiàn)對其形態(tài)管理，在一定程度上有效避免巷道兩側出現(xiàn)變形問題。為了更好地提升巷道安全性，發(fā)揮安全保障作用，聯(lián)合高強度支護技術充分融合錨背支護技術和型鋼支護技術特點，使內部錨桿有了穩(wěn)定支撐，在一定程度上有效提升了巷道安全系數(shù)。工程實際操作中，要結合實際工作需求，發(fā)揮技術特點，提升煤礦掘進工作效率，推動工作有序開展。

3.3 噴射混凝土支護技術的應用

在高強支護技術應用過程中，需要多項技術彼此融合，互相配合，這樣才能更好的發(fā)揮相關技術的作用優(yōu)勢，而在這些技術中噴混凝土支護技術就是不可或缺的內容之一，該技術在對煤礦巷道以及巖層穩(wěn)定方面可以給予有力的支撐。其在應用時所應用到的材料主要有混凝土和砂漿，將混凝土與砂漿混合在一起，然后使用專業(yè)設備予以噴射，噴射在煤礦巖層以及巷道表層的混凝土可以對巷道起到固化的作用。在噴射干式混凝土之前，混凝土的拌和至關重要，如果沒有做好拌和工作，混凝土各項材料的配比不夠均勻，那么混凝土的牢固支護技術就難以有效的發(fā)揮作用，所以說，在應用噴射混凝土支護技術時，就需要做好混凝土的配比與拌和工作，保證相關技術有效的發(fā)揮作用與價值。但是，在具體的施工期間，不論選擇何種噴射方式都需要做好加固支撐工作，同時還需做好前期的調研工作，深入了解地下巖層的情況，對各項檢測數(shù)據(jù)進行深入分析，然后再結合實際情況，選擇最為合適的噴射方法，發(fā)揮相關技術的作用優(yōu)勢。

3.4 高強支護技術的創(chuàng)新應用

礦采煤掘進工作中高強支護技術的創(chuàng)新應用隨著科技的不斷發(fā)展和進步，高強支護技術的應用也逐漸發(fā)展成熟，而要想更好的發(fā)揮相關技術的作用優(yōu)勢，還需要不斷的對技術創(chuàng)新，以發(fā)揮相關技術的作用優(yōu)勢，在具體的創(chuàng)新過程中，可以從以下方面著手：一是發(fā)揮高強支護技術在巷道中的主動支撐保護作用。高強支護技術雖然可以有效的保證煤礦開采的安全性，但是在相關技術應用過程中，也不能過于盲目，而是要結合具體的施工情況以及煤礦開采現(xiàn)狀，制定科學的施工計劃方案，因為不同煤礦其開采狀況，地質環(huán)境都是不同的，所能夠應用的支護技術也有著一定的差異，所以必須要合理應用不同的支護方案。二是在支護工作開展之前，工作人員需要深入到施工現(xiàn)場，深入了解施工現(xiàn)場的環(huán)境情況，比如說煤礦附近區(qū)域地勢地貌、溫濕度等都需要進行重點分析，這樣可以幫助工作人員更好的了解即將面對的支護環(huán)境，可以在此基礎上制定出更加科學合理的支護方案，在支護方案確定之后，不能立即大范圍的執(zhí)行，可以先進行實驗檢測，在實驗檢測符合規(guī)定要求標準之后，再正式投入使用，以使得支護效果最優(yōu)化。三是要積極將高強支護技術與其他技術結合在一起，高強支護技術應用的優(yōu)勢在于其可以與多種技術結合在一起綜合應用，在煤礦采掘工作執(zhí)行期間，工作人員應當深入的研究其他技術，分析這些技術與高強支護技術聯(lián)合的可能性，應用的質量效果等等，這樣才能更好的將高強支護技術的應用最優(yōu)化，提高巷道的安全性，使得采礦人員能夠更好的開展工作，為煤礦企業(yè)的長遠發(fā)展奠定良好的基礎。

4 結語

總之，煤礦資源開采期間安全事故的發(fā)生可謂是防不勝防，而要想有效的保證煤礦生產的安全性，減少各類事故發(fā)生率，就需要科學合理的應用各類安全技術措施，高強支護技術的應用可以為巷道提供有效支護，減少各類安全事故發(fā)生率，保證煤礦工作人員的安全，其可以有效的提升煤礦企業(yè)的經濟效益與社會效益，對于我國煤礦事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著極為重要的促進作用。