煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用

王 超

（山西澤州天泰岳南煤業有限公司，山西 晉城 048000）

高強支護技術在煤礦采煤掘進工作中極為常見，主要用于支撐煤礦掘進時挖出的巷道，廣泛應用此種技術，可有效保證煤礦煤炭資源開采工作順利完成，有效保證采煤工作的安全性。在采用高強支護技術對巷道進行支護前，需要全方位地探測管道內部具體情況，收集巷道實際數據信息，從而制定科學、合理的方案。另外在應用高強支護作用之前，需要結合巷道及采煤工作地質等情況，想要保證高強支護技術充分發揮價值，相關人員充分重視實際情況，認真做好信息收集工作是前提。

1 高強支護技術應用原理

采用高強支護技術的原理如下，首先，對煤礦巷道進行全面分析，多方位的收集信息數據，合理利用懸吊原理發揮支護作用。具體而言，懸吊原理主要以錨桿為核心，借助錨桿長度、直徑及支護力度的調節，來保證支護承載能力符合支護標準。其次在標準的錨桿間排距作用下，結合巷道支護強度，選擇合適支護參數，從而充分發揮支護的價值，最大限度避免巷道出現變形問題。最后，做好固定，并對整體情況進行檢查，保證支護工程沒有疏漏。通常情況下，高強支護的位置在巷道頂部，同時為了提升支護作用，可采用聯合支護方法，通過不同的支護手段，對巷道進行更為全面地保護[1]。

2 技術優點

結合實際來看，高強支護技術具有以下幾點優勢，其一，煤礦采煤掘進過程中，隨著巷道深度增加，采掘難度不斷加大，此時由于地質條件和壓力的作用，想要保證巷道穩固性，避免出現變形等危害人身安全的問題，采用高強支護技術有重要作用，合理應用該技術，可有效保證巷道的穩固，為采煤工作營造安全環境。其二高強支護技術應用成本相對較低，適用范圍較廣，可以適應大部分的施工環境，較其他技術而言，具有實用性強及泛用性特點。其三，高強支護技術所用材料較為輕便，便于傳遞，同時組裝難度較低，更容易滿足使用要求，同時可大幅度降低工作人員工作量。其四，該技術可更為全面地保護巷道穩固，一定程度上延長路巷道的使用壽命，同時此技術維護較為容易，且維護資金相對較少，可助力煤礦企業降低成本。

3 煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用具體闡述（見表1）

表1 煤礦采煤掘進工作中常見的高強支護技術方法

3.1 可縮性支架應用

高強支護技術中應用形式多樣，結合煤礦巷道的實際情況，可選擇不同方式完成支護任務。其中可縮性支架便是其中應用較為廣泛的一種（見圖1），具體來看，可縮性支架具有較強的伸縮性，可結合使用現場情況進行雙向伸縮，這一功能，使其在支護工作中做出了重要貢獻。尤其是部分礦井，由于實際情況影響，其內部巷道面積較小，這無形中加大了開采難度，狹小的面積，很容易在采煤工作時，由于失誤對巷道側壁造成破壞，這導致巷道出現問題的概率大幅度增加。而采用伸縮性支架，可有效規避上述風險，增加巷道的承壓能力和荷載能力[2]。

圖1 可縮性支架示意圖

3.2 預留煤柱的應用

支護工作中，預留煤柱這一方式也較為普遍，這是一種較為傳統的支護方式，多在巷道的上、下區段之間使用。較其他方式而言，該技術具備操作簡便，施工快捷的優點。由于實際開采地點具體情況的限制，部分礦井巷道通風性、排水能力不足，這極大地增加了開采難度，限制了工作人員的開采效率，應用預留煤柱的方式可有效解決上述問題，并發揮良好的支護、抗壓能力。但需要注意，此種方式也存在不足，最明顯的便是成本花費較高，且維護困難。因此，在實際采煤掘進工作中，此種技術普遍不是最優選擇。

3.3 噴射混凝土支護技術

此技術可有效解決巷道深層空間復雜地質結構及狹小工作空間的問題，對封閉空間的處理和加固效果更佳，此種方法主要是借助相關設備，借助高強壓力向煤礦巷道偏深的空間噴射混凝土，從而實現加固。采用此種方式進行高強支護的過程中，需要保證巷道圍巖結構穩定，如果巷道周圍圍巖存在松動、變形等問題時，需要先進行處理，保證其穩定性后在噴射混凝土。從中可知，利用噴射混凝土支護技術過程中，需要保證支護結構具有足夠的支撐強度，同時對于巷道頂部位置的支護需求，利用噴射式混凝土支護技術也可以滿足支護需求。另外，噴射混凝土支護技術主要分為兩種類型，其一為潮式噴射技術，該技術主要通過將骨料、水泥等材料進行混合，然后往其中注入適當的水，確保攪拌材料被潤濕，攪拌完成后，利用壓縮空氣箱向帶噴射區域投放材料，在開展噴射活動中，需要嚴格按照比例將固定比重的速凝劑和水進行混合，完成上述步驟后，便可開始進行噴射。其二是濕式噴射技術，該技術的主要材料也為水泥和骨料，但需要在攪拌時便加入足夠的水進行混合，利用空氣壓縮箱將攪拌完成的原料投送到噴射區域，然后依舊按照固定配比混合速凝劑和水，此時便可滿足噴射要求。綜上，可知此技術最明顯優勢是可對巷道深層部位實現多角度優化，大幅度提升該區域巖石承載力。

3.4 錨桿支護技術

隨著科技發展，越來越多的新型材料、新技術為煤礦巷道支護工作提供便利，現階段錨桿支護技術得到廣泛應用，成為當前應用最為常見的方法之一。此技術以不同長度和直徑的錨桿為核心，通過對錨桿的組合、聯結及加固等滿足支護需求。在實際應用中，此種方式多用于處理巷道巖層空間結構被破壞的情況，借助錨桿在地層或者巖層中進行作業，從而實現增強巖層穩定性的目的，為巷道安全提供保障。進行錨桿支護時，多采用組合型錨桿，通過操作組合拱和組合梁，在巷道待支護區域形成較穩定的梁型結構，最大限度地避免冒頂現象出現。同時需要注意，在完成錨桿結構設置后，需要對其進行加固，從而保證錨桿形成封閉式的高承載力結構，充分發揮支護效果[3]。

3.5 聯合高強支護技術

此技術便是將噴射式混凝土支護技術和錨桿支護技術結合，科學發揮各自優勢，從而更為全面地應對巷道變形、位移等情況。在實際應用時，通常以木材、混凝土、金屬網等材料為主，參照巷道變形量，然后將U型鋼可伸縮支架結合錨背進行支護的方式，來適應并解決巷道變形等情況，從而達到有效控制煤層結構存在的側向變形、頂板變形等問題。

4 結語

綜上所述，煤礦采煤掘進工作中應用高強支護技術有重要價值。當前，在科技的支持下，支護技術不斷發展革新，越來越多的支護方式在實際中發揮價值。通過科學應用高強支護技術，可有效提升煤礦采煤掘進工作效率，切實實現穩定生產、安全生產的工作目標。