煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用

煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用

李本建

淮北矿业集团许疃煤矿生产准备区

安徽省亳州市  233000

摘要：高强支护技术是一种重要的工程技术，被广泛应用于煤矿采煤掘进工作中。这种技术的主要目的是通过支撑煤矿掘进时挖出的巷道，确保采煤工作的安全性和效率。随着采煤技术的不断发展，高强支护技术也在不断完善和改进。在采煤掘进工作中，高强支护技术的应用可以大大提高巷道的稳定性和安全性，减少采煤过程中的事故和安全隐患。基于此，本文将对煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用进行分析。

关键词：煤矿采煤；掘进工作；高强支护技术；应用

1. 煤矿采掘工作中高强支护技术的定义

煤矿高强支护技术是根据岩体力学原理，依靠锚杆、混凝土、伸缩支架等手段，有效提升煤矿巷道地质脆弱带岩石预应力，提升煤矿巷道支护效果的安全防护技术。在井下巷道高强支护中应用较多的是主动支护，根据悬吊理论实现井下狭小空间安全支护。锚杆支护的长度受锚杆直径的限制，而锚杆直径又是根据锚杆承受力和锚固定力来综合决定的。为了达到井下规定的支护效果，需要选定符合强度要求的锚杆材料，锚杆长度要深入巷道内部，锚杆排列顺序和排列密度要满足工程建设要求。在井下实际采掘面支护中，采用高强支护技术首先从巷道顶部入手，当预应力满足施工要求后，借助外力在变形下改变巷道内部应力，直至消除或缓解内部应力，有效控制采煤掘进巷道周围岩石的变形量。

2. 高强支护技术的应用特点

2.1高效性与稳定性

高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的应用，显著提高了工作的高效性和稳定性。通过锚杆、混凝土等支护手段，能够有效地提升煤矿巷道的承载能力，确保采煤工作面的稳定和安全。同时，高强支护技术的应用还能够有效地控制巷道周围岩石的变形，降低巷道维护成本，提高采煤效率。

2.2适应性强

高强支护技术适用于不同地质条件下的煤矿采煤掘进工作。根据不同的地质条件和巷道形状，可以灵活选择支护方式和支护材料，以满足工程建设的实际需求。此外，高强支护技术还可以根据采煤工作面的实际情况进行调整和优化，以适应不同阶段的采煤需求。

2.3环保与节能

与传统的支护方式相比，高强支护技术在材料使用上更加环保和节能。通过优化支护材料和支护结构，可以降低材料消耗和能源消耗，减少对环境的影响。同时，高强支护技术的应用还可以减少巷道维护的频率和成本，降低采煤工作的整体能耗。

2.4安全可靠

高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的应用，为采煤工作提供了更加安全可靠的保障。通过有效的支护措施，可以显著降低巷道坍塌、冒顶等安全事故的发生概率，保障采煤工作面的安全生产。同时，高强支护技术的应用还可以提高采煤工作的整体效率和质量，为煤矿的可持续发展提供有力支持。

3. 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用

3.1可伸缩支架支护技术

煤矿巷道可伸缩支架支护技术具有高初撑力、强支撑度、操作方便、不易变形等优点，常用作矿井巷道支护和二次支护。可伸缩支架主要采用U型钢设计，顶梁设计成圆弧状，根据井下截断面大小、支架受力情况、巷道空间等因素选择顶梁方案，能有效防止片帮和冒顶事故的发生，提升井下巷道支护的安全性和稳定性。除了上述顶梁材料外，还有支护架柱腿、连接件、支护架拉杆、背衬材料等固定顶梁保持框架稳定的材料。相比其他支护材料，可伸缩支护技术具有可伸缩性和稳固的承载力，即使在狭小的巷道空间也能有效对抗和抵消围岩载荷和形变，为采煤巷道掘进提供安全支护环境。此外，可伸缩支架维修工程量小，方便装卸加工，废旧的防护支架还可以回收利用，减少坑木使用量，体现了可伸缩支护技术的经济性。

3.2锚杆支护技术

锚杆支护技术是一种主动支护方式，通过向巷道围岩内部打设锚杆，利用锚杆与围岩共同形成的组合体，实现对巷道的有效支护。锚杆支护技术具有施工简单、成本较低、支护效果好等优点，因此在煤矿采煤掘进工作中得到了广泛应用。锚杆支护的关键在于锚杆的选型和支护参数的设计，需要根据巷道的地质条件、断面形状、掘进方式等因素进行综合考虑。同时，锚杆支护还需要与巷道的其他支护方式相结合，如金属网、喷射混凝土等，以形成完整的支护体系，提高巷道的整体稳定性。

3.3喷射混凝土支护技术

喷射混凝土支护技术是一种快速、有效的支护方式，通过在巷道围岩表面喷射混凝土，形成一层密实的混凝土层，起到封闭围岩、防止风化、提高围岩强度的作用。喷射混凝土支护技术具有施工速度快、支护效果好、适应性强等优点，特别适用于掘进速度较快、地质条件复杂的巷道。在实际应用中，需要根据巷道的地质条件、断面形状、掘进速度等因素，合理设计喷射混凝土的配合比、喷射厚度、喷射速度等参数，以确保支护效果达到最佳。

3.4联合支护技术

联合支护技术是将多种支护方式相结合，形成一种综合性的支护体系。在煤矿采煤掘进工作中，根据巷道的地质条件、断面形状、掘进方式等因素，可以灵活选择联合支护方式，如锚杆+喷射混凝土支护、锚杆+可伸缩支架支护等。联合支护技术能够充分发挥各种支护方式的优点，提高巷道的整体稳定性和安全性。同时，联合支护技术还需要根据巷道的实际情况进行动态调整和优化，以适应不同阶段的采煤需求。

3.5光爆锚喷网高强支护技术

光爆锚喷网支护技术就是在巷道围岩平整面沿着设计开挖线进行爆破，并在爆破形成的围岩表面安装锚杆，悬挂钢筋网，然后喷射混凝土进行固化形成的巷道支护体系。光爆锚喷网支护具有较高的安全性和经济性，不需要过多的人工劳动，在煤矿巷道支护环节发挥着重要作用。

在光爆锚喷网支护施工过程中，需要认真计算并核对炮孔装药量，设计好炮孔数量和间距，控制好井下巷道引爆范围，还要注意爆炸不耦合系数、装药方式等因素影响，确保光爆锚喷网支护发挥应有的实用价值。在锚喷组装环节，锚杆的组合梁功能要兼顾悬吊、墙壁补强等作用，有效分散围岩上预应力，提高巷道顶板承载力，避免井下巷道顶板松动和变形。因此在应用光爆锚喷网支护技术时要充分发挥光爆和锚喷工艺的优点，不断优化巷道围岩应力分布，从而推动煤矿采掘安全有序推进。

3.6矿用液压支柱支护技术

矿用液压支柱支护技术是一种先进的支护方式，广泛应用于煤矿采煤掘进工作中。液压支柱具有工作阻力大、可伸缩性强、使用安全可靠等优点，能够有效地支撑巷道顶板，防止巷道冒顶和片帮事故的发生。同时，液压支柱还具有良好的减震性能，能够有效地吸收和分散巷道围岩产生的震动和冲击，保护巷道稳定性。在实际应用中，需要根据巷道的地质条件、断面形状、掘进速度等因素，选择合适的液压支柱型号和支护参数。同时，还需要加强对液压支柱的维护和保养，定期检查支柱的工作状态和液压系统的密封性能，确保液压支柱能够正常工作，为采煤工作面的稳定和安全提供有力保障。

结语：

随着煤炭资源的不断开采和利用，煤矿采煤掘进工作中的支护技术也在不断创新和发展。高强支护技术作为一种先进的支护方式，在煤矿采煤掘进工作中得到了广泛应用。通过采用可伸缩支架支护技术、锚杆支护技术、喷射混凝土支护技术、联合支护技术、光爆锚喷网高强支护技术以及矿用液压支柱支护技术等多种方式，可以有效地提高巷道的稳定性和安全性，降低采煤工作的风险和成本，为煤矿的可持续发展提供有力支持。

参考文献：

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[2]张彦科.浅析煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用［J］.技术与市场，2021，28(11)：96-97.

[3]王学峰.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用［J］.山西化工，2022，42(2)：275-277.