煤矿采掘中的高强支护技术研究

摘 要：随着煤矿采矿深度的增加及地质条件的日渐复杂，煤矿巷道安全性高强支护技术要求也随之提高。井下职工在煤矿开采过程中，会遇到一些巷道顶板高硬度的顶板岩石，但是又因为其强度低造成巷道顶板裂隙的增加，大大降低了支护的安全系数，本文首先阐述了煤矿采掘中高强支护技术的涵义及其原理，重点论述将重点煤矿采掘中的高强支护技术，以期对相关工作有所助益。

关键词：煤矿；采掘；高强支护技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.065

0 引言

基于国内浅层煤炭资源逐步减少的影响下，开采深层煤炭资源逐步地被重视，与此同时，也要求尤为先进采掘技术的应用，而在采掘深层煤炭资源中，高强支护是非常关键的一个组成部分。应用高强支护技术可以实现巷道稳定性的提升，确保煤矿生产安全性与生产效率，尽量地减少事故的出现，并且实现理想的煤矿企业经济效益，从而推动煤矿企业的稳定与健康发展。

1 煤矿采掘中高强支护技术的涵义及其原理

1.1 高强支护技术的涵义

高强支护技术指的是借助喷砼、钢丝网、锚杆、钢带、锚索等支护方式的几种或者是两种实现支护，进而在一部分复杂结构的地质中普遍地应用。并且，在具备软煤层、软底、软顶特点的煤矿采掘较多地应用高强支护技术，这是由于这一系列区域对两帮变形与顶板的掘进控制有着比较高的要求。

1.2 高強支护技术的原理

将高强支护技术应用于煤矿采掘当中应当坚持相应的原理，以及需要结合实际现状设计高强支护技术。具体来讲，需要提升煤矿巷道附近岩石的预应力，然后结合实际现状，积极主动地设计煤矿支护，进而体现高强支护技术的功能。一般来讲，结合悬吊原理进行支护，对相应的锚杆进行设计，以及对锚杆的长度予以确定，锚杆的直径是锚杆长度的设计标准，而借助锚固定力和锚杆承载力确定锚杆的直径。在高强支护中应用锚杆，一般是选用普通材料的锚杆，以及在相应的指标范围之内设计间排距。

在挖掘煤炭的时候，结合实际应用的巷道对高强支护技术进行设计和确定。巷道顶是初期应用该技术的适用范围，倘若预应力到达某个指标的情况下，预应力构造基于高强支护技术而完成，在变形的方式下成功地挤压外部构造。对于高强支护技术来讲，其可以进行不间断传递的应力工作，实现应力的减缓和集中，从而实现消除应力的目标，最终对巷道附近岩石变形的情况进行有效地控制。高强支护技术优势的发挥能够对变形量进行有效地控制，从而体现兼治标本的功能，能够实现理想的经济效果。

2 煤矿采掘中的高强支护技术

2.1 光爆锚喷支护技术

相比较于其它的支护技术，光爆锚喷网支护技术的特点是劳动强度低、适应条件广、高效安全、经济等，在持续地发展过程中，光爆锚喷支护技术日益系统化和完善化，因而被普遍地应用于巷道支护中。对于光爆锚喷支护技术的应用来讲，应当选择适宜的参数，像是炮孔间距、最小抵抗线、不耦合系数、装药构造等，进而确保巷道的安全，应用该技术能够使加固拱形成于煤矿深部围岩附近的相应范围当中，从而实现薄弱位置抗剪性能的提升，有利于岩性可靠的维持，以及防止出现围岩变形与松动现象的出现。锚杆的组合梁功能、围岩的补强功能、锚杆的悬吊功能等可以实现围岩抗应力的优化，从而实现巷道顶板承载性能的提升，最终提高巷道的安全性与可靠性。

2.2 喷射混凝土支护技术

都是在密封的地下环境中开采煤矿，具备复杂的地质结构，岩层缺少稳定性，倘若支护强度缺少，那么地压冲击与压出煤层的现象非常容易发生，这不利于煤矿采掘的顺利开展，为此，理想的高强支护技术的应用显得十分关键。而喷射混凝土支护技术能够实现显著的支护效果，可以确保巷道的安全性。喷射混凝土支护技术涵盖很多种方式，像是干式喷射混凝土支护技术、水泥裹砂喷射混凝土支护技术、湿式喷射混凝土支护技术等，经常应用的是干式喷射混凝土支护技术，其重点借助人工或者是机械拌和速凝剂、水泥、混凝土等，再向干式喷射混凝土喷砂机射嘴输送混合料，结合相应的比重加水进行配合，且在煤矿巷道围岩墙壁上喷射，从而使一种支护体形成。而对于新型的水泥裹砂喷射混凝土支护技术来讲，其是借助水泥裹住砂粒，以及借助压缩空气或者是泵送的手段向喷射嘴输送混合料，再喷射至巷道围岩墙壁，从而使一种高强喷射混凝土支护体形成，进而确保巷道的安全和稳定。

2.3 联合支护技术

为了实现支护效果的提升，煤矿掘进中也较为普遍地应用联合支护技术这种高强支护技术，像是能够借助锚背支护与U型钢伸缩性支架使一种超高强支护体形成，而借助如此的支护技术能够完善喷射混凝土支护技术面临的缺陷，以及能够防止巷道流动与巷道变形情况的发生。一般来讲，锚梁网联合支护技术先是借助光面爆破技术来掘进，再打猫孔和初喷，然后借助钢梁、钢丝网、锚杆来支护，且对混凝土进行喷射。而联合支护技术一般应用钢筋网、木材、混凝土等材料，在支护巷道中最多应用的是钢筋网背板，并且把它联合U型钢可缩性支架可以有效地体现内部支护与外部支护的联合支护效果，从而提高巷道的稳定性与安全性。

3 结语

综上所述，在采掘煤矿的时候，经常会出现煤矿安全事故，人们也越来越重视煤矿的安全问题，而借助高强度的支护构造抗压实现煤矿巷道顶板抗压性能的提升，进而转移应力，倘若巷道顶板的抗压性能不理想，以及压力较大，那么可以借助分散压力的方式。倘若巷道顶板的抗压性能比较理想，那么能够借助集中应力的手段，避免破坏其它顶板。在煤矿掘进中越来越普遍应用高强支护技术的影响下，以及在研发新型材料的影响下，能够更进一步地提升其抗压性能。

参考文献：

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作者简介：孙长城（1984-），男，辽宁朝阳人，本科，助理工程师，研究方向：采煤安全技术管理工作。endprint