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煤矿采煤掘进工作中高强支护技术方案

2023-12-06 56 上传者：管理员

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。煤矿地质条件具有复杂性，应结合掘进作业的实际情况，采用多种支护手段，应用高强支护材料，获得优良的支撑效果，既达到降低材料成本的目的，又具备质量、安全、运输等多方面的优势，使高强支护作业的实施效率提升。

关键词：
优化对策
技术方案
掘进工作
煤矿采煤
高强支护
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在日常的生产和生活中，煤矿资源的应用必不可少，且煤矿具有可燃性，能长期存储，其变质难度相对较大。随着社会经济的迅速发展，煤矿资源需求量不断攀升，煤矿采掘深度持续加大，为保障开采掘进安全性，应借助高强支护技术应用，有效管控不安全因素。在保障支护结构稳定性的同时，形成较高的安全系数，以促进煤矿生产作业顺利开展。

1、高强支护技术的特点

1.1 综合技术特点,提高应用价值

高强支护技术是指组合使用锚杆、锚索、钢丝网、钢带及喷混凝土等支护技术中的两种或多种来进行支护，主要应用在一些地质构造比较复杂,并具备顶/底部软及煤层较软等特点的煤矿开采的地区，在一些地质结构较复杂地区使用得较广，因为这些地区对掘进控制顶板，以及两帮变形有着比较高的要求。

为了达到最佳的支护效果，必须保证围岩的稳定性。一般在支护工程中，高强支护技术的得到了广泛的应用，其保证了围岩结构的稳定性。随着矿井支护技术的发展，往往采取多种组合式的支护方式，利用高强支护技术，在不同的巷道内，实现围岩变形最小，优化和完善整个工艺操作。总之，根据矿区实际情况，综合分析制定一套完整的围岩控制模型，既使选择高强支护技术，也要保证技术的适用性[1]。

1.2 做好技术应用原理综合分析工作

在采用高强支护技术时，应根据巷道的具体条件，制定合理的支护方案，以达到最佳的使用效果。例如：为了推动支护工程的实施，降低安全隐患，主体选用预应力结构。高强支护选择树脂锚杆，用悬吊方式，其长度、直径要进行工艺设计，保证井口间距的合理布置，以消除或降低垂直应力，降低巷道的变形。

2、分析高强支护技术的应用要点

2.1 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。如图1所示，图中采用技术为喷射混凝土支护技术。

图1 喷射混凝土支护

2.2 光爆锚喷网高强支护技术

在光爆式锚喷网中，可以充分利用高强支护技术，但必须根据矿井的具体条件。依据勘探技术支持，进一步确定煤矿的具体走向。同时，需要掌握巷道的深度、长度等基本信息，在制定锚杆支护方法时，使其具有合理性、有效性与科学性。实际生产中常用支护方法需要注意的以下几个方面：

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。如图2所示，图中采用技术为光爆锚喷网高强支护技术。

图2 光爆锚喷网高强支护

2.3 联合高强支护技术

在使用联合高强支护技术的过程中，将其与其他的支护技术进行对比，通过分析各自的特点，可以看出，联合高强支护技术具有较强的主动性和综合性，与其他技术结合使用，施工效果更为显著。

2.3.1 综合性

联合高强支护技术具有综合性的特点，因为它综合了各类支护技术的优势，进一步克服技术的缺陷。例如，在使用锚杆支护技术时，将其与型钢支护技术联合使用，采用联合支护施工的方法，具有较为明显的支护效果，有利于巷道围岩的稳定性[2]。

根据相应的变形条件，在煤矿深井采用高强支护技术，可以很好地解决问题。例如，在巷道顶部、侧面等位置，加上锚杆支护，可以最大限度地提高的实施效果，从而提高整体支护的稳固性。

2.3.2 主动性

在使用联合高强支护技术的过程中，需要在未出现变形、坍塌等情况下，采用主动支护的形式，以保障煤矿巷道围岩的稳固性。在使用联合高强支护技术时，为充分的发挥实效，确保所制定的支护方案具备合理性。结合巷道围岩的预应力，综合考虑巷道围岩的垂直应力，采取有效支护对策，最大程度上提升巷道安全系数。

3、优化高强支护技术方案的相关措施

矿井安全生产需要支护技术的支撑，而高强支护技术是矿井安全生产的重要保证，随着煤矿开采技术的发展，煤矿支护技术也在逐步走向多元化。

3.1 结合实际情况筛选高强支护技术

在煤矿采煤掘进工作中，应根据实际情况筛选合适的高强支护技术，发挥技术优势，达到最佳支护效果。例如，在光爆锚喷网中，需要考虑具体情况，筛选高强支护技术，避免盲目性。例如：土壤比较疏松，就必须在这特定的巷道，采用弧形的结构，最大限度加强围岩区，以保障施工阶段具有较高的安全系数。

对于高强支护技术的应用，若操作有误容易出现施工不到位的情况。随着煤矿采煤掘进工作的开展，就会产生围岩变形问题。因此，为保障施工操作的安全性，在施工作业时，需要配备合适的机械设备。

3.2 注重对高强支护技术的创新应用

随着科技的发展，在使用高强支护技术时，为发挥技术的优势，还应加强对技术的创新，以便更好地发挥新技术的应用价值。

第一，在巷道中，发挥主动支护作用，确保煤矿开采作业安全度较高。要综合考虑矿井开采的实际情况，制订科学支护方案。在不同的煤矿开采作业中，地质环境各不相同，在筛选支护技术时，各种支护存在差异，应确保所选用的支护方案具备合理性与可行性[3]。

第二，可将几种技术组合起来，达到整体稳固的目的。在开展采矿作业前，应派出专业技术人员，对各项技术进行深入的探讨，并进行可行性分析，进一步考虑技术综合应用后质量与效果。在加强管控的同时，发挥高强支护技术的应用价值，以提升巷道安全系数。

第三，在支护开始前，必须派出专业技术人员进入工地，根据现场的条件，在全方位的了解和分析，指导高强支护技术应用。例如，在煤矿附近区域中，对温度、湿度、地势、地貌等因素进行分析，同时协助施工人员，了解现场环境，指导现场施工，以便工人能顺利完成支护工作。

要保障方案内容的科学性与合理性，避免出现短期、大范围的施工情况，先局部的实验，检验支护方案的可行性。在检测结果符合要求后，再投入使用，规范化施工，以获得更加优良的支护效果。

3.3 高强支护技术应用时注意事项

3.3.1 前期准备

在煤矿开采作业期间，随着前期准备工作的落实，相关支护负责人员，要求尽快深入施工现场，促进探查、研究、分析等工作。以松动圈和顶板的实际状况为主了解周围环境，获得精确资料后，将其运用工程设计中，并对方案的内容进行优化、调整，指导煤矿巷道作业顺利开展，以保障巷道施工的安全性。

3.3.2 使用期间

随着煤矿采煤掘进工作的开展，对所有施工设备进行仔细检查，确保设备能持续处于正常工作，安排具有丰富支护施工经验的施工人员施工。除此之外，在作业期间配备槽钢、锚杆头部、锚杆等工备件。必要时可提高锚杆、槽钢的高度，增强围岩的支护性能[4]。

3.3.3 筛选高强支护技术

在煤矿开采作业中，通过派遣专业施工人员，结合现场实际情况，对支护方案进行优化并完善，进而获得更好的支护效果。不仅如此，在应用高强支护技术时，还应同步落实技能培训工作，促进人员综合素质水平的提升。在落实技能培训工作时，还应开展技术考核，确保施工人员熟练掌握高强支护技术操作要点。在实际施工过程中，加强管控，保障技术应用的规范性，促进支护质量提升。

4、结束语

在煤矿采掘工作中，高强支护技术的应用，应结合不同技术的应用要点，在总结技术操作原理时，进一步掌握高强支护技术方案内容。在保障方案可行性的同时，注重把控施工注意事项。合理的应用高强支护技术手段，实现各项支护技术综合利用，以获得良好的支护效果，确保巷道施工阶段的安全性，从而形成正常、优良的煤矿开采秩序，为煤矿企业的发展奠定充足的技术基础。

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.

[4]车立彬,刘奎延.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用分析[J].石油石化物资采购,2021(8):42-43.

文章来源:贾志杰.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术方案[J].矿业装备,2023(12):60-62.