李寶華

摘 要：近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新，逐漸出現(xiàn)了諸多新型開采技術(shù)，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)就是其中非常重要的一項。簡要分析采煤掘進(jìn)過程中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關(guān)鍵詞：采煤；掘進(jìn)；巷道；高強(qiáng)支護(hù)

中圖分類號：TD353.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0021-02

現(xiàn)如今煤炭資源在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中的作用越來越重要，同時由于其儲藏量較大、可燃性較好、儲存時間較長等特點，煤礦開采業(yè)的發(fā)展越來越快，煤炭的使用也越來越廣泛，而且在開采過程中，采掘面也正逐漸向地面深處發(fā)展。在采煤掘進(jìn)過程中，需要對煤礦巷道進(jìn)行構(gòu)建，而巷道越深，其堅固性和穩(wěn)定性就越差，這樣在開采過程中很容易引發(fā)事故，影響施工的安全。因此，采用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)對巷道進(jìn)行有效加固意義重大。

1 高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的概述

在過去很長一段時期內(nèi)，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)并沒有引起人們的高度重視，這是因為在當(dāng)時的煤礦開采過程中土層比較淺，也沒有較大的開采力度。近些年來，煤炭開采技術(shù)日趨成熟，煤炭資源的社會需求量在不斷擴(kuò)大，煤炭開采的力度和深度也在逐步增加，那么就需要充分發(fā)揮高強(qiáng)支護(hù)的作用，保證采煤掘進(jìn)的安全和質(zhì)量。目前，我國很多礦區(qū)都將高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用到采礦過程中，比如部分地區(qū)地理位置較為復(fù)雜，土層結(jié)構(gòu)較為脆弱，通過應(yīng)用這項技術(shù)，保障了現(xiàn)場施工的安全性和穩(wěn)定性。高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用主要包括以下幾方面的內(nèi)容：①煤礦巷道深度越來越大，其穩(wěn)定性就相應(yīng)的越來越差，而高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)可以有效加固煤礦巷道，增加巖壁和巷壁的承載力；②高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)難度不大，投入成本也不高，而且電力環(huán)境也不會對其產(chǎn)生任何影響，因此，在各種條件下都可以采用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)；③高強(qiáng)支護(hù)涉及到的部件組裝難度較小，對材料質(zhì)量也沒有較高的要求，且攜帶起來比較方便，從而減少了開采人員的負(fù)擔(dān)；④高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用延長了巷道的使用壽命，同時也減少了后期的維護(hù)工作量，不會浪費較多的資金，進(jìn)而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 高強(qiáng)支護(hù)的基本原理

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)通常被應(yīng)用于煤礦巷道中，在選擇和設(shè)計高強(qiáng)支護(hù)之前就需要充分考慮煤礦巷道的實際情況，通過科學(xué)的設(shè)計，使煤礦巷道得到有效的保護(hù)。一般情況下，在煤礦開采之前，就需要設(shè)置高強(qiáng)支護(hù)，通過主動支護(hù)，才可以將高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來。正常情況下，為了實現(xiàn)主動支護(hù)，可以合理增錨桿的長度和承載力。

通常情況下，在煤礦巷道的頂部位置設(shè)置高強(qiáng)支護(hù)。這樣，如果出現(xiàn)最大預(yù)應(yīng)力，高強(qiáng)支護(hù)可以自動開啟預(yù)應(yīng)力的承載結(jié)構(gòu)，有效增加巷壁的抗壓能力和抗變形能力，從而使加固煤礦巷道的目的得以實現(xiàn)，因此，也有人將高強(qiáng)支護(hù)裝置稱為預(yù)應(yīng)力承載梁。應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)可以將應(yīng)力不斷傳遞出來，利用應(yīng)力可以將部分垂直應(yīng)力抵消掉，在最大程度上降低圍巖強(qiáng)度，有效控制巖壁變形，進(jìn)而使巷道的穩(wěn)固性得到強(qiáng)化，最終提高施工環(huán)境的安全性。

3 高強(qiáng)支護(hù)的應(yīng)用分析

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)雖然還不夠完善，在支護(hù)過程中容易出現(xiàn)一些問題，但在煤礦巷道的應(yīng)用中取得了顯著的成果。在支護(hù)初期，通常存在一些不連續(xù)變形，比如結(jié)構(gòu)面里層滑動、裂隙張開等，高強(qiáng)支護(hù)可以有效控制非連續(xù)變形和破壞，使圍巖能夠保持在一個受壓的狀態(tài)，以便控制圍巖承載力，保證了錨固區(qū)圍巖的完整性，使較大應(yīng)力承載形成于錨固區(qū)，在較大程度上降低了對外圍巖里層的破壞程度。同時，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的延伸桿體也可以有效控制圍巖的后續(xù)變形。在控制初期變形的過程中，可以有效增加錨桿的增阻，促使支護(hù)系統(tǒng)的延伸率得以實現(xiàn)。這樣，即使施工環(huán)境中有著較大的阻力，也可以有效控制圍巖的變形。

在現(xiàn)場采煤掘進(jìn)時，需要結(jié)合設(shè)計方案來監(jiān)督掘進(jìn)過程，使煤礦企業(yè)掘進(jìn)工作質(zhì)量得到保證，避免出現(xiàn)安全隱患。錨梁的應(yīng)用可以有效承接和固定高強(qiáng)支護(hù)，同時，如果墻體較高，錨梁也可以承擔(dān)相應(yīng)的壓力，以便更加有序地進(jìn)行采煤掘進(jìn)工作。由于高強(qiáng)支護(hù)有著較強(qiáng)的隱蔽性，因此在確定參數(shù)之后，就需要考慮如何才能保證工程的質(zhì)量和施工的安全。隨著時代的發(fā)展，深井越來越多，高采動地壓也在不斷增加。面對越來越復(fù)雜的自然地理條件，如果不結(jié)合具體情況，不有針對性地應(yīng)用防護(hù)措施，就可能會導(dǎo)致冒頂事故發(fā)生。目前，還有一些地質(zhì)條件比較特殊，比如高應(yīng)力巷道、沿空巷道等，在這些地區(qū)還沒有廣泛應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，在高應(yīng)力作用下，這類巷道會發(fā)生較為強(qiáng)烈的頂部變形，巷道出現(xiàn)收縮變形問題，影響到巷道的正常使用。特別是沿空掘巷，如果不應(yīng)用支護(hù)技術(shù)，在煤礦方面，有著較為嚴(yán)重的巷道變形，等到了回采階段，巷道變形更加嚴(yán)重，且斷面收縮將會達(dá)到60%左右。這樣不僅對巷道的正常使用造成影響，甚至還會導(dǎo)致一些安全事故的發(fā)生。

另外，在具體的實踐過程中，還需要構(gòu)建完善的支護(hù)監(jiān)測機(jī)制，通過支護(hù)監(jiān)測，收集圍巖發(fā)展?fàn)顟B(tài)參數(shù)，對圍巖運動規(guī)律和支護(hù)工作的實際效果進(jìn)行動態(tài)掌握，并借助這些數(shù)據(jù)資料，對支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行有效的優(yōu)化，同時要全面、準(zhǔn)確、及時地采集和整理監(jiān)測資料。在掘進(jìn)過程中，還需要對巷道支護(hù)的實際效果進(jìn)行跟蹤，利用科學(xué)的方法分析和預(yù)測圍巖情況，并將其中存在的安全隱患和問題找出來，及時采取措施進(jìn)行改進(jìn)，以便巷道施工能夠安全進(jìn)行。

4 結(jié)束語

終上所述，隨著時代的進(jìn)步和社會的發(fā)展，煤礦行業(yè)得到了迅速的發(fā)展，開采工藝在不斷提高，社會對煤炭資源的需求量越來越大，煤層的開采深度也在不斷增加。煤礦巷道深入到地下中，就會影響到它的穩(wěn)固性。如果不加以處理，就會導(dǎo)致嚴(yán)重的事故發(fā)生。針對這種情況，可以將高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用到巷道加固中。目前，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，并且成本較低，技術(shù)難度也不高。通過實踐證明，將高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用到采煤掘進(jìn)過程中，可以在很大程度上提高開采過程的安全性。此外，由于投入的成本資金有所減少，這樣經(jīng)濟(jì)效益和社會效益就會明顯增加。以上簡要分析了采煤掘進(jìn)過程中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

參考文獻(xiàn)

[1]趙金伍.高強(qiáng)支護(hù)在采煤掘進(jìn)過程中的技術(shù)應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014，2（1）：123-125.

[2]劉曉恒，王凱，江帥.煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)方式的應(yīng)用與分析[J].煤礦機(jī)電，2013，2（2）：55-57.

[3]康紅普，王金華，林建.煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].煤炭學(xué)報，2010，2（11）：144-147.

[4]楊雙鎖，康立勛.煤礦巷道錨桿支護(hù)研究的總結(jié)與展望[J].太原理工大學(xué)學(xué)報，2002，2（4）：77-79.

[5]張緒言，楊雙鎖.沿空巷層狀頂板變形特征及對錨固結(jié)構(gòu)的影響[J].地下空間與工程學(xué)報，2005，2（6）：77-79.

〔編輯：劉曉芳〕