摘要：随着科学技术的进步，开采技术的种类越来越多，其水平也随之提高，而高强支护技术就是其中最为重要的一项。介绍了高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的运用。
关键词：强支护；巷道；采煤；掘进
引言
随着中国煤炭开采量的增大及煤炭资源的枯竭，中国的煤炭行业在相关资源开采的过程中往往朝着更深层次的煤层掘进。在这样的背景之下，中国煤矿的巷道呈现出加深、加宽的趋势，进而导致煤炭开采工作难度及危险性的增强。目前，中国的煤炭开采人员在采煤掘进的过程中加强了对于高强支护技术的运用，确保相关作业安全性及效率的提升。
1高强支护技术的特点及运用原理
1.1高强支护的特点
1)高强支护可以起到积极的支撑作用，使井下巷道周围的岩石处在一个非常稳定的状态下。2)采用高强支护的时候，一定要选择联合支护，可有效地降低岩石巷道及其部分的变形量。3)在煤炭开采过程中，结合现场需要考虑环境以及自然形态的作用，还应注意固定在周围的岩石深度，一定要结合理论知识准确计算，进而选择恰当的支护方法。4)使用高强支护的时候，必须将岩石的承载能力发挥出来，达到了积极的支撑作用。
1.2高强支护技术的原理
高强支护技术在应用时往往能实现巷道框架系统的稳定，提升其支撑效果。通过前文分析可知，中国煤炭行业所采用的支护技术种类较多，高强支护技术在运用时具有显著的特点。一般而言，高强支护推动煤矿掘进工作开展时，工作人员需采取联合支护，从而确保整个技术框架的优化，确保煤矿巷道各部分的变形量控制在最优状态之内，促进支护效果的提升。此外，煤炭行业在进行开采项目时，往往需对采矿区域的环境进行全面分析，并搜集相关数据资料进行岩石深度管控模式的构造，并以此为基础实现高强支护技术合理性的提升。
为了进一步促进高强支护技术功能性的全面发挥，工作人员需依据巷道施工的实际状况构建技术方案，依据高强支护技术运用原理，带动巷道结构稳固性的进一步增强，减少掘进作业在开展过程中出现安全问题。此外，在借助高强支护技术进行煤矿巷道支护的过程中，工作人员需采用树脂锚杆进行相关作业，并采用悬吊原理进行相关器件的安装。而锚杆的长度、直径及安装间距等参数往往需结合实际状况进行确定，从而确保支护系统的垂向应力得到有效消除，并规避岩道变形问题等问题。
2高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的应用分析
2.1超高强喷射混凝土支护技术的应用分析
煤矿深部采煤巷道掘进过程中，由于地质构造较为特殊和复杂，而且在较为封闭的环境下深部围岩的岩层极其不稳定，深部岩层容易发生变形、松动，若巷道支护体强度不高的话，会引发严重的煤层压出与冲击地压等现象，极为不利于巷道掘进工作顺利完成，因而采用高强支护技术和高强支护结构是至关重要的，而超高强喷射混凝土支护技术一种有效加固深部巷道顶板、保证想到稳定的有效支护技术措施，其中可以运用干式喷射混凝土、湿式喷射混凝土、潮式喷射混凝土与水泥裹砂喷射混凝土方法，其中干式喷射混凝土支护方法是指将水泥、混凝土和速凝剂，通过人工或者机械进行拌合，在拌合均匀之后使用干式喷射混凝土喷砂机，利用压缩空气，将混凝土混合料输送到喷射嘴，然后在喷射嘴处按照一定的水配合比进行加水，然后在水与干料快速融合之后在喷射嘴处喷射到矿井巷道围岩墙壁上，从而形成一种超高强喷射混凝土支护体。
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也可以采用潮式喷射混凝土方法是指采用一定比例的水泥、水与粗细骨料形成的潮料，使用压缩空气、湿式喷射机将潮料运输到喷射嘴处，在喷射嘴处加入压力水之后由喷射嘴处向巷道围岩墙壁上喷射潮料，而采用的湿式喷射混凝土方法也是按照一定配合比的水泥、粗细骨料和和水在均匀搅拌之后。
采用湿式喷射机将拌合好的混凝土混合料运输到喷射嘴处，在喷射嘴处加入速凝剂液体之后由喷射嘴处向矿井围岩墙壁上进行喷射，而目前采用的一种新型的喷射混凝土方法是水泥裹砂喷射混凝土支护方法，这种喷射方法是指用水泥将砂粒裹住、调制混凝土或者水泥砂浆，之后采用压缩空气和泵送方式将喷射混凝土混合料输送到喷射嘴处，再由喷射嘴处向井巷围岩墙上进行喷射，从而可以形成一种超高强喷射混凝土支护体，增强深部围岩岩石的强度、刚度和承载力，确保矿井采煤巷道的安全性和稳定性。
2.2煤矿支护技术形式
目前，中国的煤炭行业在进行煤炭资源开采的过程中，为了确保煤矿巷道稳定性的提升，促进开采作业及质量的提升，往往加强了对于各类支护技术的运用。关于常见的煤矿支护技术形式进行了相关总计，具体内容如下：a)矿用支护型钢的应用。基于中国煤矿开采环境较为恶劣，故而工作人员在借助支护型钢进行巷道支护作业的过程中，往往需对支护型钢的抗压、抗拉及抗剪切性能进行全方位管控，确保其符合工程建设的需要。不仅如此，为了保障顶板支架能承担来自多方向的负荷，工作人员还需对支护型钢的载荷能力进行管控；b)可缩性支架的应用。作为煤矿掘进支护作业中最为常见的形式，可缩性支架在使用时具备双向可缩性，故而被广泛运用在巷道面积小的开采环境中。通过对该技术的使用状况进行分析可得知，该技术具有较强的承压及载荷能力，故而支护效益较强；c)预留煤柱。作为最传统的支护技术，预留煤柱往往被运用在巷道上区段与下区段之中。该技术在运行过程中普遍具有操作简便的特点，且能满足煤矿巷道排水、通风的需求。
2.3联合支护技术的应用分析
联合支护技术形成的高强支护，主要是采用锚背支护、U型钢可缩性支架联合形成的超高强支护体，可以有效解决在喷射混凝土支护结构不能保证深部巷道完整性的问题和不足，而且还可以有效防止巷道发生流动、移动和变形现象，其中采用的U型钢可缩性支架，不仅可以适应矿井深部巷道的变形，而且还能够有效控制巷道顶板及煤层结构侧向变形，另外，联合支护技术常用的锚背网材料主要是木材、金属网、钢筋网、塑料网和混凝土等，而其中在矿井巷道支护施工中应用最广泛的是钢筋网背板，通过同锚杆将钢筋网背板锚于矿井巷道顶板上，然后再与U型钢可缩性支架联合，从而形成一种联合支护体，这样可以充分发挥联合支护内部、外部的支护作用，从而提高巷道顶板、围岩岩石整体的稳定性和安全性，保证煤矿井下采煤作业的安全进行。
3高强支护的创新点
(1)在运用高强支护时要充分发挥巷道围岩的自承能力。这样就给围岩提供较高的预应力．实现主动支护。(2)实际煤矿开采的施工过程中。我们不仅要根据具体的现场地质环境和自然形态。充分考虑顶板的岩层、松动圈的作用以及一切的实际情况，而且要注意锚固定在岩层中的杆的长度．并利用理论知识加以准确运算．以此来选用合理的支护方式，并进行相关测验查看试用效果。这样做能保证掘进的进程以及经济和安全。(3)使用高强支护的联合支护，实现减少巷道帮部和顶部的变形量。其效果在采煤的掘进过程中十分明显。(4)高强支护起到了主动支护的作用，使得巷道的围岩相对稳定，再加上质量严格把关．可以缩短工期。
结束语
综上所述，随着煤炭资源消耗加剧，煤炭勘探和开发逐渐向地底深处延伸，极大的增加了煤炭开采难度，随之而来的安全问题也在逐渐增多，作为保障矿井通道的重要技术——高强支护技术在煤炭的开采过程中应用广泛，其在保障通道稳定性和可靠性方面取得显著的效果，因此必须加强对其应用进行分析。
参考文献
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[2]岳芳伟,陈方明.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用研究[J].中国战略新兴产业. 2018(36).
[3]陈广巫.高强支护技术在煤矿采掘中的应用探析[J].科技资讯. 2018(05).
论文作者:曹庆雷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
标签：巷道论文; 技术论文; 混凝土论文; 煤矿论文; 围岩论文; 过程中论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第2期论文;