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煤矿采掘中的高强支护技术研究马洪俭

发表时间：2020/10/14 来源：《基层建设》2020年第19期作者：马洪俭

[导读] 摘要：本文首先对常见的煤矿支护技术进行分析，然后发现其中存在的问题，最后分析煤矿掘进的发展趋势，对煤矿支护技术的发展产生思考，旨在为我国煤矿支护技术创新提供参考。

        太岳煤矿山西长治 046599
        摘要：本文首先对常见的煤矿支护技术进行分析，然后发现其中存在的问题，最后分析煤矿掘进的发展趋势，对煤矿支护技术的发展产生思考，旨在为我国煤矿支护技术创新提供参考。
        关键词：煤矿掘进；支护技术；现状分析；发展趋势
        1 高强支护技术的优势
        煤矿资源作为我国重要资源，对我国经济发展产生了巨大的促进作用。随着我国现代化城市建设不断发展，我国煤矿开采数量也在不断增加，开采难度越来越大、为了充分满足煤矿开采作业的要求，高强支护技术得到广泛应用。在煤矿开采过程中，高强支护技术的主要优势体现在以下几个方面：
        ①煤矿开采难度随着矿井深度的不断增加而增加，相应的危险系数也在不断扩大。通过高强支护技术能够对矿井内部各岩层之间与巷壁进行加固处理，增强岩层的承重效果，提高整体煤矿的安全性和稳定性。②高强支护技术具有更加明显的性价比，对于煤矿企业的经济投入要求较低，对整体环境影响较小，提高了在实际煤矿开采过程中的实施效果。③与其他煤矿技术相比，高强支护技术的相关设备材料运输起来更加便捷，整体重量较小，有效减少了煤矿工作人员的工作量。这样能够给煤矿企业带来更高的经济效益，促进整体煤矿开采质量的提升，降低不必要的能源消耗，促进经济效益最大化地实现。
        2煤矿高强支护技术现状及发展趋势
        随着煤矿支护技术的不断发展，支护技术从木制支架逐渐发展到钢材结构，再到如今的可缩性支架、锚杆、锚索技术等，并慢慢产生了多种支护技术优化组合的联合支护技术。
        在支护技术的发展过程中，仍然存在着许多问题。比如一些支护技术发展不成规模，只是简单的技术堆砌等。这种简单的支护技术不能顺应目前煤矿工程的快速发展。但是对于先进的支护技术，其操作过程较为复杂和困难，对技术人员要求也比较高，对环境条件要求苛刻，并且很容易造成操作不当而使支护效果下降的情况。针对这些存在的问题，煤矿支护技术还需要长时间的探索和优化过程。随着经济科技的发展，不断涌现出新型的创新型支护技术，一定程度上弥补了支护技术中的缺陷，促进支护效果的更加有效。比如U型可伸缩性支架支护和锚杆支护技术就是典型的创新型支护技术。除了U型可伸缩型支架技术外，还有圆形、方形、马蹄形等多种支架技术类型。
        3目前常用的煤矿高强支护技术
        3.1棚式支护技术
        煤矿掘进的棚式支护技术有许多种类，传统矿业重广泛应用的是棚式支护技术。棚式支护技术是以木结构、混凝土和其他金属材料等几种材料为主要结构的技术。随着现代技术的不断发现，金属被广泛应用于巷道支架支护中。在支架使用过程中，金属材质的支架的长，宽，高等要根据一定的比例要求，达到理想的支护效果。但是这种棚式支护技术也具有明显的缺点，比如岩石表层和支架之间的连接不够有效、使用金属支架的经济成本高等。而且棚式支护技术对于地质环境的要求较高，具有一定的局限性。
        3.2砌碴支护技术
        砌碴技术是较早应用于煤矿掘进支护中的技术之一。这种支护技术的使用操作过程不复杂，较为便捷，并且在一些大巷中能很好地发挥加固作用。砌碴支护技术有许多方式，常见的有现场浇筑混凝土、混凝土砌块等。但是，煤矿掘进砌碴支护技术对经济要求比较高，并且随着岩层的变化，砌碴技术的作用和效果也会越来越小。因此，针对不同的需求情况，选择相应的支护技术。
        3.3 U型钢支架支护技术
        U型支架支护技术承受重量的性能优异，常被应用于深度足够大的矿井中。U型支护技术在使用过程中，需要注意卡缆的调节情况，有效填充岩石的支护壁，使U型钢支架的支护作用得以有效发挥。

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除此之外，如果在采矿过程中发生岩土巷道破碎和剥落现象，此时不能独立使用这种支护作用。针对情况的复杂性，可以通过将锚喷和U型钢联合支护技术进行组合，弥补独立使用U型钢支架支护的局限性。
        3.4锚杆支护技术
        锚杆支护技术的主要作用是提高煤矿掘进支护的强度和稳定性，这种技术对于煤矿掘进的岩石、土壤等地表结构的变形具有一定的抑制作用，促进巷道的稳定运行。锚杆支护技术在实际应用过程中，需要结合煤矿掘进深度、稳定度等实际数据，创建科学、完整的锚杆支护系统。为了提升锚杆支护系统的有效性和匹配性，相关工作人员要结合实际情况，设计更加坚固的锚杆支护，减少在使用过程中的不安全情况。
        目前我国煤矿企业中广泛应用锚杆支护技术，所以可以通过对该技术的改进和优化，提升煤矿掘进的稳定性和安全性，从而减少煤矿企业的经济损失。在锚杆支护技术改进中，可以从以下几个方面着手进行。①提前考察巷道岩层，充分了解岩层的结构等性质，然后结合实际工作情况对支护技术进行改进，保障煤矿运行的安全性。②及时分析确定煤矿掘进的数据情况，数据参数会随着挖掘深度的增加而逐渐增大。因此参数必须符合实际工作情况，使开采的过程得到有效控制。③提升锚杆支护技术在特殊的巷道内的应用情况，及时根据实际情况进行灵活调整。
        3.5联合支护技术
        联合支护技术是一种综合性的煤矿掘进技术，与传统的较为单一的支护技术相比，联合支护具备更加优异的综合性能。联合技术一般采用锚杆和锚索，其中锚杆支护技术是通过锚杆等构件来形成支撑作用，从而提升了对周围岩石的负荷的承受能力，充分发挥支护作用。同时，锚索能将围岩自身承载层面和依附的承载层进行组合，从而提高分担压力的岩体面积，有效发挥支护作用。
        4关于促进煤矿高强支护技术的建议
        为了使煤矿支护技术得到优化和改进，相关煤矿工人需要提高自身的施工技术和相关知识水平。因为丰富的现场施工技术能对巷道施工提供强大的保障，直接影响最终支护技术效果的强弱。加强对施工人员的施工技术培训，能够确保支护技术的合理性和有效性。其次，相关煤矿企业需要认识到巷道支护技术的提重要性，增强资金投入，加大支护技术的科研力度，为支护技术效果提供坚实的经济基础。除此之外，在支护技术的应用过程中，要遵循科学和安全支护原则，制定相关支护计划，选择最为合适的支护方案进行实施。煤矿企业还可以通过成立相关支护技术监督机构，对巷道支护技术的运行产生约束作用，保障支护技术的有效进行。
        同时，为了有效提高整体煤矿开采过程的安全性和稳定性，可以进行高强支护联合应用，将其他支护技术与高强支护技术进行有效的联合，提高技术应用效果。在开始煤矿施工前，对施工环境的地质条件、地貌条件、环境温度、湿度等进行有效的勘察，确定煤矿开采的调整，对整体煤矿施工工作进行综合管理，选择最有效的支护技术，确保后续相关煤矿工作有序开展。
        5 结束语
        综上所述，在我国对于煤炭资源能源需求不断增加的背景下，企业增大煤矿开采工作是必然的要求与趋势。在煤矿采煤掘进工作中，通过应用高强支护技术提高巷道的安全性与可靠性是十分重要的，对于保障工作人员安全，提高煤炭企业的经济效益有着巨大的作用和价值。
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