小议采煤掘进中高强支护技术的应用姜新锋

小议采煤掘进中高强支护技术的应用姜新锋

姜新锋

山西蒲县宏远集团北峪煤业有限公司041200

摘要：随着社会多元化的发展，煤炭的使用与开采量逐年递增，早已成为人们生活生产不可或缺的条件，因而凸显了采煤掘进中高强支护技术应用的重要性，随着挖掘程度的加深，高强支护的应用性愈强，两者呈正比递增，因此，高强支护技术的提高，是保障采矿安全、规避煤矿巷道隐患的切实保障。应受到相关人员的注意，结合现代科技手段，以点带面实现高强支护技术下的采煤掘进有序开展。

关键词：采煤掘进；高强支护技术；应用

引言：

目前采煤过程中存在煤矿的巷道硬度高强度低、节理的裂隙比较发育及巷道的支护难度比较大等诸多问题，制约着采煤工程的发展，巷道使用的高强支护技术应用于采煤工作中，有效的减少了对工作面的影响时间，提高煤矿巷道的服务期限，大大的减轻了劳动强度，减少或避免煤矿巷道扩修，极大地增强了采煤的安全系数。

一、采煤掘进中高强支护技术的应用注意事项

（一）分析煤矿地质资料

高强支护技术在煤矿采煤掘进前，需要对煤矿地质资料进行分析。在实际分析中，应该先对松动圈作用、顶板岩层实际状况进行分析，以此为依据选择适合的锚杆长度进行相应理论性计算，以便使其在实际应用过程中能更好满足设计需求，保证相应实验效果。而要想更好保证巷道安全，降低施工成本、提高施工效率，还应该从顶板岩层实际状况出发并采用高强支护技术使其形成回采系统，以更好发挥作用并满足实际需求。

（二）素材结合支护

煤矿企业实际掘进过程中，应该选用更高的锚索盘槽钢，并将锚杆盘加在锚索头和槽钢中间，以增加围岩预应力承受能力，以便使其能更好的对围岩进行支护。在实际工作中，应该先对支护进行选择并以实现主支护为目标，以保证巷道顶板围岩的稳定。为了使掘进效果更佳，在掘进高强支护过程中，最好将锚杆、锚梁、钢筋网结合起来进行支护，特别是锚梁。锚梁在实际应用过程中，能更好的对高强支护进行承接、链接和固定，同时在墙体较高的情况下，也能承担相应压力，以保证采煤掘进有序进行。

二、采煤掘进中高强支护技术的应用方法

（一）锚杆的加固拱、悬吊、补强、组合梁作用

锚杆的加固拱作用可以提高岩性解构薄弱部位的抗剪能力，通过在矿井深部围岩周边一定厚度的范围内形成一种加固拱，这种加固拱不仅可以维持岩性自身的稳定性，而且还能够有效防止上部围岩性发生变形、松动等现象，从而保证煤矿采煤巷道掘进的效果和巷道的安全性，锚杆的悬吊作用是把将要冒落的软弱岩层或者危岩悬吊在上部坚硬的围岩上，由锚杆支撑软弱岩层或者危岩的重载，对于锚杆的围岩补强作用是通过在巷道周围设置锚杆，可以减轻巷道围岩深部岩石的荷载，提高围岩的强度，改善围岩拉应力、压应力情况，而锚杆的组合梁作用是指在层状岩层的深部巷道顶板中可以通过采用一系列的锚杆，这样可以将锚杆内的薄岩层锚成岩石组合梁，从而提高巷道顶板的承载力，确保巷道的安全性和稳定性。

（二）喷射混凝土的干式、湿式、潮式、水泥裹砂方法

在煤矿深部采煤巷道掘进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，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，水泥裹砂喷射混凝土支护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。

（三）联合支护的锚背支护、U型钢、可缩性支架应用

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。

三、采煤掘进中高强支护技术的应用施行

（一）吊环式前探梁

吊环式前探梁的应用只能起到临时的保护作用。前探梁主要是应用的11号矿用工字钢材，它的固定需要吊环的辅助，长度不能低于3m。前伸支架必须有一根需要与矿井巷道的中轴线契合，另外两根需要在其1m处进行安置，所有的前探梁都需要进行固定，固定的点数不能少于2个。它与迎头端面距相隔少于30cm。锚杆部分需要配置标准的丝扣，将全部吊环都安装在其上。

（二）吊链式前探梁

吊链式前探梁顾名思义需用吊环进行辅助固定，其中的一根也需要沿着巷道中轴线进行契合式布置，另两根与其相隔1m左右进行布置。在这种技术进行应用之前，必须对矿井做出敲帮问顶的工作，将一些具备干扰性的浮矸活石进行布置，然后将前探梁向着前方推动，可以为工作人员的安全进行保护。为了确保安全性能，对施工人员的安全负责，煤矿中的所有工作都要在永久性支护或者暂时性支护的辅助下进行，对于矿井中出现的空顶作业的行为必须进行严格的制止，确保矿井中的工作安全系数控制在科学的范围内。

（三）永久性支护

这种支护技术的材质是混泥土，它的建设具有使用年限的限制，在对混凝土进行使用的过程中，必须考虑整个工程的安全性，同时还要对提高工作效率具有促进作用。混凝土喷射的间隔也要按照标准进行准确掌握。掘进工作完成之后，需要安置暂时性的锚杆，然后在添加薄层的混凝土，然后对其厚度进行慢慢堆叠。

四、结束语

传统支护技术的支护能力不能适应现代采煤任务的进度，必须要有更强力的支护技术来保护巷道的安全稳定。宏观分析高强支护技术的技术原理，便于在实际采煤工作中灵活运用。

参考文献：

[1]汪小民，徐永佳.高强支护在采煤掘进过程中的技术应用[J].商品与质量•前沿观察，2011，（5）：72-73.

[2]孙力翔.浅谈我国特大型煤矿的采掘运特点[J].煤矿开采，2010，15（2）：1-3.

[3]郭祥智，李殿臣.高强度支护快速掘进工艺探讨与实践[J].河北煤炭，2006，（2）：10-11.

[4]刘喜春.我国特大型煤矿的煤巷掘进及支护特点[J].煤矿现代化，2010，（3）：17-18.