煤礦采掘巷道高強支護技術的應用研討

摘要：隨著我國社會經濟的不斷進步，我國的煤礦行業也迎來了長足發展，煤礦采掘技術越來越豐富，采掘效果越來越好。以煤礦采掘巷道高強支護技術為例，著重探討該技術在煤礦采掘中的重要性和不足，分析技術優化方法，希望能為相關企業提供一些幫助。

關鍵詞：煤礦企業；煤礦采掘；巷道高強支護技術；應用探討

在煤礦采掘中，巷道高強支護技術主要是為了保障作業過程中的安全，保障巷道的穩定性，降低煤礦巷道塌方的風險，為采掘作業人員的人身安全提供充足的保障。對煤礦企業而言，煤礦采掘的安全遠遠要比經濟收益更重要，所以煤礦企業必須注重煤礦采掘巷道高強支護技術的應用。為了更好地應用該項技術，煤礦企業需要針對煤礦采掘區域做好分析勘測等工作，收集有關開采區域的全部信息，并制定與之適配的支護方案，確保能夠全方位、多角度地保障煤礦采掘工作的安全。

1煤礦采掘巷道高強支護技術的重要性

高強支護技術在煤礦采掘巷道中最大的優勢就在于該技術可以有效保障煤礦巷道內部以及作業區域的框架結構穩定，防止因為框架質量過低，承載力不夠而引發塌方，保護施工人員的人身安全［1］。在煤礦采掘工作中，煤礦企業一直在加強支護技術，力求為工作人員做好保護工作，經過實踐以及技術探討之后發現，高強支護技術比其他類型的支護技術有更高的強度以及更強的穩定性，支護效果上也要比其他支護技術更好，可以更好地穩定巷道巖土結構。此外，高強支護技術施工難度較低，不像其他技術花費過多的時間去安裝、維護，甚至不需要輔助材料即可完成施工。所以高強支護技術不僅是在強度上優于其他類型的支護技術，更是在工作效率、施工周期等多個方面占據優勢。在使用效果上，高強支護技術對煤礦采掘巷道還具有一定的保護作用，不會讓巷道因為采掘原因、自然原因出現快速損壞等情況，并提高了采掘的效率。由于保護機制的存在，巷道在后期維護的過程中變得較為容易，工作人員的工作壓力就會相應減少，煤礦采掘成本也可以得到控制。

2煤礦采掘巷道高強支護技術的基本原理

煤礦采掘巷道高強支護技術主要采用的是懸吊的方式，這種方式要求工作人員明確錨桿的長度，測量好直徑、間距等，確定好錨桿的承載力以及錨固力，這種方式可以讓錨桿變得更加穩定［2］。因為正常情況下，錨桿一定會受到巷道給予的垂直作用力，以及巖層傳導下來的作用力，這種情況會影響錨桿的整體強度，容易導致錨桿變形，但是高強支護技術會不斷提高錨桿的穩定性，從而保障錨桿穩定，進而提高巷道的整體支護強度。值得注意的是，并不是所有的煤礦巷道都適用該技術，具體的應用方法和可行性需要結合實際情況來制定，甚至是錨桿的材質都有可能因為實際情況的改變而改變，而不是一味地使用樹脂錨桿材質。在煤礦采掘巷道中，掘進作業會不斷深入，整個工作過程會持續推進，巷道壁和壁以上的部位所承擔的壓力會隨著作業深度的增加而增加，這就更需要煤礦企業在挖掘過程中不斷加強支護，并采取與之對應的保護手段，保證正常的采掘作業秩序，保護巷道巖層的完整性。

3煤礦采掘巷道高強支護技術存在的不足

高強支護技術雖然在煤礦巷道中擁有較好的應用效果，也為煤礦企業帶來了巨大的經濟收益，挽救了很多不必要的經濟損失，但是該技術尚不完善，能夠影響其應用效果的因素較多，很難控制。煤礦企業必須認識到高強支護技術的這一缺點，然后針對缺點進行具有針對性的養護和升級，進一步提高煤礦企業采掘質量和采掘效率。高強支護技術在應用的過程中可能會引發巖體滑動現象，該問題會導致煤礦巷道出現裂縫，進而降低整體結構的穩定性，為支護工作帶來了較大的困擾。這種缺陷是普遍存在的，并沒有特別有效的方法能夠將其徹底解決，即便施工參數均非常準確都無法做到。這反映了高強支護技術本身的局限性，相關工作人員也需要意識到這一點，然后全面提高對高強支護技術的重視程度，積極應對高強支護技術在應用過程中存在的問題。毫無疑問，高強支護技術并沒有解決所有煤礦采掘中遇到的問題，一旦高強支護技術的應用預應力低于煤礦巷道的實際應力，那么高強支護技術的實際作用就沒有辦法體現出來，煤礦井道自然會存在塌方的可能性。

4煤礦采掘巷道高強支護技術的具體應用

4.1伸縮性支架支護技術

伸縮性支架支護技術是高強支護技術中應用較為廣泛的技術類型之一，其應用方式比較豐富，但是具有一定的局限性，在使用技術之前一定要做好現場數據的調查勘探工作，確保實際施工條件與該技術的要求相匹配［3］。一般情況下，伸縮型支架支護技術因為具有較強的伸縮性，所以基本上可以滿足絕大多數的支護施工要求，尤其在煤礦采掘巷道中具有良好的應用效果。值得注意的是，在應用高強支護技術的時候一定要注意煤礦采掘巷道的作業空間，防止因為空間太小影響采掘作業的推進，如果強行安裝且沒有主動防護，則很有可能出現巷道巖壁被破壞的情況，這樣不僅不能發揮伸縮性支架支護技術的作用，還會增加巷道的安全隱患。在這種情況下，伸縮性支架支護技術就可以利用自身的伸縮性規避掉這一風險，以此來充分提高巷道的承載力，這種優勢往往是其他高強支護技術所不具備的。伸縮型支架支護技術本身為拱形，上部分拱形的高度可以調節，整體結構的穩定性較好，受到了很多煤礦企業的青睞。

4.2預留煤柱支護技術

預留煤柱支護技術也是高強支護技術中常見的應用方式，這種技術方式一般具有固定性，經常被應用在巷道的上下區段，這與該技術的結構有很強的關聯。預留煤柱支護技術與其他類型的技術相比，其優勢在于操作非常簡單，施工速度極快，能夠滿足部分煤礦企業快速施工的要求。預留煤柱技術可以幫助煤礦采掘巷道解決排水和通風問題，避免工作人員因為排水和通風問題而出現中毒或者缺氧等情況。預留煤柱支護技術利用自身的優勢還可以為巷道起到良好的支護和承壓作用，降低煤礦開采的技術難度，從而提高煤礦人員的工作效率。

4.3光爆錨噴網技術

光爆錨噴網技術也是廣泛應用的一款高強支護技術手段，這種技術的原理是加強巷道周邊薄弱巖層來提高巖層的抗剪能力，從而達到保障巷道巖層支護強度的目的。應用光爆錨噴網技術要求工作人員事先做好現場調查工作，也就是采集勘探采掘礦井的實際數據，然后對巷道周圍的圍巖進行加固，從而避免巖層出現位移或者變形的情況。這項工作可以有效避免圍巖松動掉落，對提高整體工作安全性有著很大的幫助作用。在光爆錨噴網技術中，比較核心的一項技術是利用錨桿來加固巷道周邊的巖石層，為其提供強有力的支撐，保證巖層的承載力和抗剪強度都能夠滿足工程需求。從工作原理及方法上可以發現，光爆錨噴網技術比較適合那些巖層薄弱的煤礦工程，該技術可以有效改善工程的質量，提高巷道的整體穩定性，從而保障整個煤礦采掘工作能夠順利進行。在實際應用的過程中，施工人員會在巷道的層狀部位安裝錨桿，與巖層形成組合梁，以此來滿足提高巷道承載力的要求。

4.4錨桿支護技術

錨桿支護技術的優勢在于該技術應用了質量較好的新型材料，為整個巷道支護加固提供了更多的保障，所以應用較為廣泛。錨桿支護技術的工作方式是將不同長度以及不同直徑的錨桿組合連接到一起，從而達到加固的目的。這種方式在實際施工的過程中可以有效解決巷道巖石結構被破壞的問題，對提高整體巖石的穩定性有很大幫助。經過技術研發以及新型材料的使用，錨桿支護技術的應用方法比較固定，主要是組合型錨桿，這種方式可以建立起比較穩定的梁型結構，對冒頂情況有著很好的限制作用。不過該項技術也存在一定的不足和缺陷，比如在實際使用的過程中，相關工作人員必須對其進行二次加固，也就是錨桿結構設置完成后還需要加固一次，以此來確保錨桿能夠形成封閉式的承載力結構。這種工作模式雖然可以保障結構穩定性，提高支護效果，但是會浪費較多的工作時間，且很容易被工作人員遺忘。

4.5噴射混凝土支護技術

在煤礦采掘巷道中，噴射混凝土支護技術主要適用于巷道空間過于復雜的情況，比如巷道過于狹小、彎道多、施工結構多等，這種技術可以有效避免因為施工環境復雜而無法實施支護技術的問題，實現對巷道深處的支護優化。噴射混凝土支護技術對煤礦采掘巷道的承載能力有著較強的提升作用，對保障采掘安全有一定的幫助［4］。噴射混凝土支護技術一般都無法通過人工的方式來完成，必須借助機器設備，采用高壓的方式向巷道較深的空間噴射混凝土，然后等待混凝土凝固，以此來實現對巷道進行加固的目的。該技術的缺點是技術本身不僅需要借助設備，還需要綜合考量巷道巖層的質量以及地質條件，施工限制因素較多，施工環節復雜。如果巖層以及地質出現了問題，施工團隊還需要優先解決巖層地質問題，比如常見的松動情況，等到地質問題解決后才能噴射混凝土。

5結語

高強支護技術因其特性不同、工作方式不同、優缺點不同，所以適用于不同類型的巷道，在應用的過程中，煤礦企業需要根據實際施工現狀來選擇與之相適應的支護技術。煤礦企業還需要通過不斷調整參數進一步提高對應支護技術的實際應用效果，以此來不斷增強支護能力，充分保障巷道內煤礦作業人員的安全。煤礦企業也需要針對高強支護技術展開深入的研究，通過不斷改善工作方式、應用高強度材料優化支護技術的應用效果，拓寬應用范圍，爭取早日彌補高強支護技術存在的不足，全方位地提升巷道的穩定性和安全性。

參考文獻：

［1］郭賢凱.高強支護在采煤掘進過程中的應用方法探討［J］.山西焦煤科技，2023，47（12）：5051，54.

［2］王兵兵.煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用［J］.礦業裝備，2023（12）：2224.

［3］王愛軍.煤礦采煤掘進中高強支護技術的應用［J］.礦業裝備，2023（9）：1618.

［4］黨永變.采煤掘進過程中高強支護技術的應用［J］.山西焦煤科技，2023，47（8）：5456.