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

马贵军  康兴旺

新疆焦煤（集团）有限责任公司  新疆乌鲁木齐市 830000

摘要：在煤矿采煤掘进过程中，为保证作业的安全，充分发挥高强支护技术的实际应用价值，实施技术支护方案。基于此，本文探讨高强支护技术在煤矿采煤掘进中的应用。研究表明，高强支护技术能够有效提高采煤掘进的安全性和效率，但应根据实际情况选择合适的支护技术和施工方案。

关键词：煤矿；采煤掘进；高强支护；技术应用

引言

煤炭开采技术对于提升煤炭开采质量，以及开采人员的人身安全有着重要的意义，针对不同的实际情况采取科学的高强支护技术，可以减少煤炭开采中安全隐患的发生，并采用合适的高支护技术手段不断优化煤炭掘进的高强支护技术，保障煤炭的作业安全和效益。

1优势

煤矿采煤掘进是一项危险性较高的工作，采取高强支护技术非常有必要。高强支护技术可以有效保障煤矿采煤掘进安全，防止事故发生。高强支护技术的应用优势如下：第一，高强支护技术可以有效提高煤矿采煤掘进的安全系数。据统计，我国煤矿事故的主要原因是采掘工作面支护不牢固，导致巷道垮塌。采用高强支护技术可以大大降低煤矿事故发生率，提高采煤掘进的安全系数；第二，高强支护技术可以提高采煤效率。在采煤掘进过程中，如果采用传统的支护技术，需要不断加固和维护，会浪费大量时间和人力。而采用高强支护技术，支护系统的稳定性和耐久性得到大幅提高，可以减少加固和维护的时间和成本，提高采煤效率；第三，高强支护技术可以降低生产成本。高强支护技术的投入成本较高，但在长期的运营中，可以有效降低采煤掘进成本。数据显示，采用高强支护技术后，煤矿采煤掘进成本可以降低10％以上。

2煤矿采煤掘进工作现状

2.1煤矿掘进安全问题

煤矿掘进是危险性极高的工作，安全问题一直是重要问题。煤矿掘进工作存在各种各样的安全隐患，例如瓦斯爆炸、煤尘爆炸、顶板坍塌、运输事故等，这些安全隐患都可能导致人员伤亡和矿井设备损失。瓦斯爆炸是煤炭采矿掘进工作的一大安全问题。煤炭含有大量的甲烷气体，在采矿掘进过程中，如果内部通风不良，会导致瓦斯积聚，一旦遇到明火或者电火花，就可能引发瓦斯爆炸，造成人员伤亡和矿井设备损失。煤尘爆炸是煤炭采矿掘进工作中的另一个安全问题。煤尘在空气中容易形成可燃性气体，如果煤尘过多未能及时清除，一旦遇到明火或电火花，就会引发爆炸，造成人员伤亡和矿井设备的损失。顶板坍塌也是煤炭采矿掘进工作的一个安全问题。在煤矿采掘过程中，如果不及时支护顶板，会导致顶板坍塌，严重时可能造成矿井封闭和采煤机破坏，甚至会造成人员伤亡。运输事故也是煤炭采矿掘进工作的一个安全问题。

2.2煤矿掘进环境问题

煤矿掘进是重要的工业活动，同时伴随一系列环境问题。在采煤过程中，会对周围的水、土壤、大气和生态系统产生影响，会对环境和人类健康造成严重威胁。首先，采煤活动会破坏地下水层，导致地下水和地表水污染。在采煤过程中，需要使用大量的水资源来控制尘土和清洗煤炭，但水会被煤炭和煤矸石中的有害物质污染。同时，矿井排放的水含有高浓度的重金属和其他有毒化学物质，这些化学物质会对周围的水资源造成污染。其次，采煤活动会对土壤产生破坏。采煤需要占用大量土地，会导致土地变得松散和不稳定，增加土壤被侵蚀的风险。

3煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用

3.1喷射混凝土支护技术

在煤矿开采过程中，为实现安全性的目标，对于高强支护技术的使用，需要与其他技术配合，发挥各项技术的最大优势。喷射混凝土支护技术应用必不可少，它能作用于煤矿的巷道和岩层等位置，以实现稳定性。喷射混凝土支护技术工作原理，通常需要使用砂浆、混凝土等材料，在拌制完成之后，使用专用的机械设备。在煤矿岩层、巷道表层等位置，喷射相应的混凝土材料，以达到巷道固化的效果。在喷射前，应确保混凝土配比合理，混合均匀，在喷射后，混凝土材料应具有牢固支护作用。在前期调查过程中，需要获取真实、可靠的地下岩层信息，深入分析各类检测数据后，确保所使用的喷射方法具备适宜性，能够达到优良的加固支护效果。

3.2光爆锚喷网高强支护技术

第一，在围岩松垮、变形等情况下，可以采用弧形构造，使其对矿井深处的围岩起到一定的作用，从而达到加固围岩的目的，确保围岩的安全性。第二，在各项工作的实施阶段，通过相互配合，达到高效性和有序性作业。随着开采掘进作业的展开，从各道工序入手，确保各项工艺的适宜性，并合理配置各类机械设备。及时发现工序中可能存在的问题，在明确施工条件不足的情况下，及时解决问题，以便更好地发挥高强支护技术的实用价值，以促进巷道承重效果更佳。第三，在高强支护施工时，将安全性与稳定性作为作业中的重点。若作业施工无法及时完成，随着煤矿采煤掘进工作的开展，容易发生围岩变形等情况。为提升煤矿生产安全系数，需要使用锚杆技术，充分发挥其悬吊功能，促进光爆锚喷网施工顺利进行。另外，目前使用的高强支护技术中，一般采用树脂锚杆作为主要支护材料，这种材料成本不高，却具有较好的支撑性能。树脂锚杆最显著的优势在于其较小的质量，在采取高强支护施工时，质量较大的材料不仅不便于运输，而且也不便于快速安装。树脂锚杆的应用可以有效减轻施工人员的工作负担，不仅便于运输，而且安装也较为方便。

3.3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，能有效降低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。

3.4预留煤柱支护技术

预留煤柱支护技术是一种比较传统的矿井支护技术。在正式进行煤炭开采前，事先确定预留煤柱的大小、位置和间距，从而确保整个采煤巷道的安全。预留煤柱巷道支护多用在巷道分为上、下区段的多层巷道，从井下施工操作过程来看，预留煤柱支护技术具有操作简单，适合一些通风条件较差、地下排水不佳的巷道施工，极大改善煤矿井下通风和排水操控空间。虽然预留煤柱技术在煤矿开采中应用比较成熟，但是在井下巷道实际改造过程中，发现预留煤柱技术存在一些不足，特别是运行维护成本高，不能很好的把握预留煤柱修建尺度，比如预留煤柱尺寸较小会存在安全隐患，预留煤柱尺寸较大又会造成煤炭资源浪费，同时对预留煤柱修建形状、防止破裂也有施工要求。

结束语

综上所述，煤矿采煤掘进中，高强支护技术对保障安全生产、提高煤炭资源利用率、实现可持续发展等有重要意义。随着煤炭行业不断发展和技术不断进步，高强支护技术会被大力推广，得到更广泛的应用。未来应该加强对高强支护技术的研究和应用，探索更适应煤矿情况的高强支护技术，提高生产效率和资源利用率，为推进煤炭行业的可持续发展和资源节约型社会建设做出贡献。

参考文献

[1]郝晓飞.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术方案研究[J].当代化工研究,2021(14):51-52.

[2]王强.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用研究[J].能源与节能,2017(3):169-170.

[3]刘丽杰.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术应用研究[J].能源与节能,2017(4):158-159.