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煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用黄吉伟

发表时间：2020/11/18 来源：《基层建设》2020年第22期作者：黄吉伟

[导读] 摘要：近年来，随着社会经济的快速发展，我国工业发展进程也在不断加快，再加上各行各业的快速发展，社会对于煤炭的需求量也在不断的增加。

        重庆松藻煤电有限责任公司重庆 401445
        摘要：近年来，随着社会经济的快速发展，我国工业发展进程也在不断加快，再加上各行各业的快速发展，社会对于煤炭的需求量也在不断的增加。为了满足社会发展需求，各地区都加大了对煤矿的开采规模和产量，而在大规模煤矿开采被背景下，煤矿巷道的施工深度与宽度也在不断增加。煤矿采煤施工本身就具有较大的风险性，而在深度和宽度不断递增的煤矿巷道中开展掘进施工风险性更高。对此，为了保证煤矿采煤掘进施工安全，就必须加强对高强支护技术的应用。本文就煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用进行详细分析。
        关键词：煤矿采煤；高强支护技术；掘进施工；应用
        引言
        煤炭开采是社会生产与资源供应的主要渠道，其在满足社会对煤炭需求量，促进社会经济快速发展方面发挥着重要的作用。煤矿采煤掘进施工是煤炭开采中尤为重要的施工内容，也是最具风险的一项施工内容。这是因为在煤矿采煤掘进过程中，随着掘进深度和宽度的不断增加，围岩应力以及地压力也会不断增大，如没有做好相应的技术保障，很容易导致掘进位置便宜或变形的发生，严重情况下甚至会导致坍塌等安全事故的发生。以重庆地区为例，其煤矿区域具有瓦斯大、煤层薄的特点，这就对采煤掘进工作提出了更高的要求。而通过应用高强支护技术，对保证采煤掘进施工质量和安全就具有重要的作用。高强支护技术简单理解就是通过应用高强度支护结构的构件来增强对巷道保护的一种技术。为了保证采煤掘进施工的质量和安全，必须加强对高强支护技术的科学有效应用。
        1、高强支护技术概述
        近年来，随着我国工业化发展对煤矿需求量的不断增加，使得我国煤矿开采的力度也在不断增加，过去煤矿开采大多集中在地表或者较强的岩层，而当前煤矿开采深度和宽度都有了明显的增加，因此，为了更好的保证采煤掘进工作的安全顺利开展，施工单位越来越重视对高强支护技术的应用[1]。高强支护技术是保证采煤掘进工作顺利安全开展的一项重要技术，简单理解，就是在煤矿采煤掘进施工中利用各种高强支护材料对巷道围岩进行加固的一种技术。高强支护技术在应用中具有诸多优势，对保证采煤掘进工作质量与安全具有重要的作用。首先，高强支护技术具有适应性强的特点，这是因为高强支护技术可以根据采煤掘进的深度、宽度，以及施工的实际情况，选择适宜的支护构建进行支护保护，可以满足各种施工所需。其次，高强支护技术还具有稳定性好的特点，这是因为与传统支护技术相比，高强支护技术所应用的锚杆材料均为高强度锚杆材料，高强度锚杆材料可以更好的提高支护构件的支护性能，进而保证采煤掘进施工支护的稳定性[2]。最后，高强支护技术还具有成本耗费低的优势，这是因为高强支护技术相比常规支护技术更加牢固、稳定、有效，不需要耗费更多精力关注其后期维护问题，且可以有效减轻施工作业的难度，提高作业质量和效率，进而提供整体经济效益。基于此，在煤矿采煤掘进工作中，加强对高强支护技术的科学有效应用就显得十分重要和必要。
        2、煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用策略
        2.1喷射混凝土支护技术的应用
        喷射混凝土支护技术是高强支护技术的一种，该项支护技术是以较高的支护强度为重点，通过应用多种混凝土形式来增强巷道支护效果的一种支护技术。应用喷射混凝土支护技术，可以在很大程度上提高巷道的支护结构强度，进而降低各种巷道安全事故的发生，为掘进施工的顺利开展提供保障。目前喷射混凝土支护技术的形式有干式喷射、湿式喷射、潮式喷射三种。首先就干式喷射支护技术而言，即将水泥材料、速凝剂、骨料等搅拌，并应用喷射设备借助压缩空气的推动力将混凝土喷射至对应位置，喷射完成后，再将预先设定好的水量与混凝土搅拌，最后快速在巷道围岩壁声进行喷射[3]。混凝土在凝结后就可以在围岩壁上形成强大的支护结构。

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其次就湿式喷射支护技术而言，即将水泥、骨料、水进行混合搅拌，并应用喷射设备借助压缩空气的推动力将混凝土喷射到固定位置，然后加入适量速凝剂搅拌，最后快速喷射至巷道围岩壁。最后，就潮式混凝土支护技术而言，即将水泥、骨料、水混合搅拌，其中水泥、骨料等只需要打湿即可，然后应用喷射设备借助压缩空气的推动力将混凝土喷射至对应位置，再在混凝土中加入适量的水及速凝剂，最后快速喷射至巷道围岩壁。
        2.2锚杆支护技术的应用
        高强度支护技术中锚杆支护技术是一种应用较为广泛的支护技术，其主要是利用锚杆对巷道围岩脆弱部分或深处围岩构建进行加固，以提高围岩的强度及抗剪力，同时锚杆支护技术的应用还可以有效防止在日后掘进施工中，出现围岩松动、形变、坍塌等安全问题的发生。锚杆支护技术在具体应用过程中主要分为三个阶段[4]。首先，需要根据巷道岩石的性质以结合断面的形状特点，选择合适的锚杆设计方案。在锚杆设计过程中，还需要严格计算围岩动压承载力，一般锚杆支护的最小顶板间距要小于1.5m。其次，即对锚杆支护装置进行施工，在锚杆支护装置施工过程中，要严格按照施工规范和要求进行施工，保证锚杆能够稳定岩石中松动的岩石，以及深入稳定的岩石中，实现岩石与不稳定岩石的可靠连接。在具体施工中可以采取复合拱、复合梁的形式进行施工，以此来保证锚杆支护的性能和稳定性。最后，在锚杆支护装置施工后，需要对锚杆支护装置进行试验，保证锚杆支护装置能够实现对巷道的防护支护。
        2.3联合支护技术的应用
        联合支护技术简单理解就是以多种支护形式联合的形式对巷道围岩进行加固的一种支护技术，通过联合支护的形式可以形成超高强度的联合支护体，进而对巷道围岩起到更好的加固、保护作用。联合支护技术在具体应用过程中，主要以可缩性支架的u型钢为基础，然后结合锚背支护的方式来开展对巷道的支护加固[5]。以重庆地区的煤矿区域而言，由于重庆地区气候环境、地质条件复杂，所以煤矿区域的地质、地层也十分复杂，很多煤矿区域都存在瓦斯大、煤层薄的问题，这就对采煤掘进施工提出了更高的要求。如单一应用喷射混凝土支护技术，难以得达到理想的支护效果，而通过应用联合支护技术就可以更好的支护效果。以锚梁网联合支护技术为例，在具体应用过程中首先对锚杆、钢梁、钢丝网等进行支护施工，完成锚梁网施工后，再通过混凝土喷射的方法来加固锚梁网，这样就可以起到增强支护效果的作用。这是因为利用混凝土、钢筋网、U型可伸缩性支架联合构建的支护可以实现内部支护与外部支护的融合，进而有效提高巷道支护的稳定性和安全性。
        结束语
        在煤矿采煤掘进工作中，很容易由于掘进深度和宽度的不断增加，而影响掘进质量，同时增加施工风险，而通过应用高强支护技术，就可以为巷道采煤掘进施工提供安全可靠的保障，进而保证采煤掘进施工的顺利有效展开。为了促进高强支护技术在采煤掘进工作中充分发挥其作用，施工单位需要全面掌握该项技术要点，在技术应用过程中，要加强对施工环境的分析与考核，选择科学合理的支护方式，以此来更好的保证巷道掘进和开采的安全。
        参考文献：
        [1]王帅杰.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用[J].矿业装备，2020（05）：48-49.
        [2]刘生艳.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的运用探究[J].科技创新与应用，2020（28）：147-148.
        [3]任杰.高强支护技术在巷道掘进中的应用研究[J].石化技术，2020，27（09）：109+116.
        [4]雷喜良.巷道过大型断层破碎带支护技术研究与应用[J].煤炭与化工，2020，43（07）：21-25.
        [5]成刚刚.掘进面过断层支护技术优化研究应用[J].煤炭科技，2019，40（05）：55-57.