关键词：煤矿;采煤掘进工作;高强支护技术
引言
在煤矿采煤作业中，为保证安全以及掘进工作顺利进行，应当采用高强支护技术。由于煤矿地质条件较为复杂，在掘进作业中可视情况采取砼柱、锚杆及钢丝网等多种支护手段。多采用树脂锚杆作为高强支护的主要材料，不仅由于其优越的支撑效果和低廉的材料成本，更是因为具有质量轻、易运输的特点，在支护材料中具有性价比优势。
1高强度支护技术的应用原理
随着采煤深度的增加，巷道的深度会不断增加，巷壁所受到的压力也会不断增加，因为其与巷道的深度是成正比关系的，巷道加深那么巷壁所受到的压力也自然会加大。那么如果施工场地的环境比较恶劣那么土层也会比较松散，巷道的围岩结构表层就会发生变形的情况，最坏的情况甚至会导致巷道坍塌。所以说使用高强度支护技术来加固是非常有意义的。高强度支护技术的原理简单来说就是通过锚索以及锚杆和金属网之类进行组合来实现加固巷道的效果，这样可以一定程度上环节巷道的变形，将其控制在可控的范围之内，提升巷道的抗压力。通常情况下，高强度支护技术可以应用于巷道顶帮。具体来说，高强度支护技术能够对巷道的顶部产生预应压力，一旦巷道的顶部不能够承受压力，那么高强度支护技术就能够形成预应力结构，这个结构的作用就是可以一定程度上抵消巷道所受到的垂直压力，进而提高抗压力，相当于提升了巷道的稳定性，减少了发生安全事故的可能性。值得关注的是，如果要最大限度上发挥锚杆的承载能力，就需要进行主动支护。如果等到发生变形之后再使用这种方法修复那么修复的效果就会不尽如人意，很难达到让人满意的效果，所以支护工作需要提前进行，防患于未然。
2高强支护技术优势分析
在煤矿开采之初，由于多为浅层煤矿，采煤掘进技术应用不多且水平较低，矿井高强支护也缺乏正确的认识，其应用程度也不高，没有得到足够重视。然而，由于煤矿开采需求增加，为获得更多煤炭产量，更多采用采煤掘进技术，加快深层地质煤矿开发，此时高强支护技术崭露头角，在其稳固矿井作用下有效提高了采煤效率，降低开采难度。当然，随着采煤掘进技术应用，矿井深度加深的同时也提高了安全风险，如瓦斯泄露、粉尘爆炸、矿井坍塌等，对采矿工作者安全构成威胁。特别是在矿区地质条件较差时，高强支护技术作为必备的安全措施很好的促进矿井稳定性和采煤安全性提升。总的来说，高强支护技术优势表现为：一是随着采煤掘进的深入，不仅采煤难度加大，而且巷道的安全和稳定也遭受较大风险，高强支护技术可以提高采煤巷道结构的稳定性，使之具有更高的承载能力，进而保障矿井安全生产；二是在成本投入上占优势，可适应矿井下恶劣环境，也不会受电力供应干扰，具有很好实用效果；三是支护材料具有质量轻、易运输的特点，有效减轻支护作业难度，提高支护效率；四是高强支护技术在稳定巷道结构的同时使之具有更长使用寿命，运维成本低，降低维护资金需求，有助于保证煤矿生产效益。
3煤矿采煤掘进技术高强支护技术运用
3.1喷射混凝土支护技术
煤矿开采掘进主要基于封闭地下环境展开，由于地质构造复杂性较大，且存在岩层不够稳定等稳定，假若支护强度不足便极易引发煤层压出以及冲击低压等多种问题，对采煤掘进问题的正常开展造成严重影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超高强喷射混凝土支护技术达到的支护效果尤为明显，能够确保巷道整体安全性，超高强喷射混凝土支护技术涵盖了湿式喷射混凝土，干式喷射混凝土以及水泥裹砂喷射混凝土等多种技术方式，其中常用的技术以干式喷射混凝土支护技术为主。通过运用机械方法或人工方法，实现水泥、混凝土以及速凝剂多种拌合方法，之后将混凝土料输送至干式喷射混凝土喷砂机喷射嘴中，根据相应的比例配合加水[4]，能够喷射至矿井的想到围岩墙中，形成了支护体运用水泥裹住砂粒，并运用压缩空气或泵送等方式，向喷射嘴输送混合料，之后喷设置巷道的围岩墙壁中，所达成的高强度喷射混凝土支护体，从而对巷道安全稳定性形成有效保障。
3.2锚杆支护技术的应用
锚杆是一种非常常见的煤矿采煤掘进高强度支护工具，可被连接、组合应用，提高巷道的稳定性。在利用锚杆支护技术时，应尽量增加锚杆与岩体的连接深度，提高支护效果。锚杆组合的方式主要用于顶板加固，例如，将其设计为巷道支护梁或支护拱，以对顶板坍塌风险进行控制。相较于其它高强度支护技术，锚杆支护技术强调施工风险的事前控制，要求结合巷道中岩体特点、断面形态何在情况等，优化设计锚杆设置方案，例如在设置顶板支护锚杆时，要求锚杆与巷道顶部距离不超过1.5m。
3.3联合支护技术
为了能够对支护效果有效提升，联合支护技术作为煤矿采煤掘进技术开展中，尤为常用的高强度支护技术，与支护技术联合譬如通过运用U型钢可缩性支架以及锚背支护联合，能够形成超高强度的支护体，通过运用此种支护技术能够对于喷射混凝土支护技术产生的不足问题有效解决，并且还能够对巷道流动及变形问题有效避免。除此之外锚梁网与支护技术相联合，通过运用光面爆破技术掘进，之后初喷及打锚孔，并运用钢丝网、钢梁以及锚杆支护完成混凝土喷射。在运用联合支护技术中的常用材料，主要包括木材、混凝土、钢筋网等，钢筋网的背板作为巷道支护中运用最多的，通过联合U型钢可缩性支架，可以对内外支护作用充分发挥，并且提高巷道的整体安全稳定性。
3.4光爆锚喷网技术的应用
光爆锚喷网技术的核心工具为锚杆，使用锚杆对巷道结构中强度较弱、岩体脆性大的位置进行加固，提高巷道的抗剪性能，以防止在掘进施工过程中出现岩层脱落、坍塌事故。该技术非常适用于巷道顶板的支护与加固，可有效防止上部岩体发生变形或垮塌。该高强度支护优势的产生主要是由于，锚杆本身可被悬吊，能够被可靠固定于顶板位置并提供优良的支护能力，以分担周围岩体所受荷载。此外，光爆锚喷网技术也可用于侧壁的支护，将侧壁荷载转移到锚杆上，对巷道进行保护。
结束语
社会对煤炭的需求量不断加大，煤层也随着开采项目的进行而不断加深。对于一些地质条件比较差的地区深挖煤层很可能导致项目停止或者引发严重的安全事故，面对这样的情况高强支护能够在实际的采煤掘进中有效保证围岩的稳定性以及坚固性，进而提高煤矿开采的安全性。同时为了避免潜在的安全隐患，及时发现问题，需要专门安排人员进行数据记录，通过科学的分析方法分析岩层的稳固程度，如果发生岩层不稳定的情况就可以根据这些数据进行修复和补救工作，保证采煤工作能够顺利进行。
参考文献
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论文作者:冯素明
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年4期
论文发表时间:2020/4/22
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