李彥啟

摘要：隨著人們對(duì)煤炭需求量的逐漸增大，開(kāi)采深層煤炭資源逐步地被重視，與此同時(shí)，也要求尤為先進(jìn)采掘技術(shù)的應(yīng)用，而在采掘深層煤炭資源中，高強(qiáng)支護(hù)是非常關(guān)鍵的一個(gè)組成部分。應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)巷道穩(wěn)定性的提升，確保煤礦生產(chǎn)安全性與生產(chǎn)效率，盡量地減少事故的出現(xiàn)。為此，本文首先對(duì)煤礦采掘中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的涵義、原理及巷道高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的問(wèn)題進(jìn)行了概述，并詳細(xì)探討了高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，旨在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)煤礦企業(yè)的穩(wěn)定與健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦采掘；高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)；分析

隨著在日常生產(chǎn)、生活對(duì)煤炭的需求量逐漸增大，且煤炭資源具有可燃性好、可以長(zhǎng)時(shí)間或大量?jī)?chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)。這使得煤炭資源在開(kāi)采發(fā)展上也越加迅速，在實(shí)際開(kāi)采中，逐漸向地面更深處延伸與發(fā)展。在實(shí)施采煤與掘進(jìn)的過(guò)程中，施工方面的安全尤為重要，工作者需要構(gòu)建開(kāi)采巷道，但是因?yàn)槊旱V巷道開(kāi)采越來(lái)越深，堅(jiān)固性與穩(wěn)定性越來(lái)越差，所以在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中極易突發(fā)礦難事故，影響整個(gè)施工的安全進(jìn)行，因此，針對(duì)巷道實(shí)施高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)能夠有效加固巷道。

1 煤礦采掘中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的涵義及其原理

1.1高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的涵義

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)指的是借助噴硅、鋼絲網(wǎng)、錨桿、鋼帶、錨索等支護(hù)方式的兒種或者是兩種實(shí)現(xiàn)支護(hù)，進(jìn)而在一部分復(fù)雜結(jié)構(gòu)的地質(zhì)中普遍地應(yīng)用。并且，在具備軟煤層、軟底、軟頂特點(diǎn)的煤礦采掘較多地應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，這是由于這一系列區(qū)域?qū)蓭妥冃闻c頂板的掘進(jìn)控制有著比較高的要求。

1.2高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的原理

將高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用于煤礦采掘當(dāng)中應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持相應(yīng)的原理，以及需要結(jié)合實(shí)際現(xiàn)狀設(shè)計(jì)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)。具體來(lái)講，需要提升煤礦巷道附近巖石的預(yù)應(yīng)力，然后結(jié)合實(shí)際現(xiàn)狀，積極卞動(dòng)地設(shè)計(jì)煤礦支護(hù)，進(jìn)而體現(xiàn)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的功能。一般來(lái)講，結(jié)合懸吊原理進(jìn)行支護(hù)，對(duì)相應(yīng)的錨桿進(jìn)行設(shè)計(jì)，以及對(duì)錨桿的長(zhǎng)度子以確定，錨桿的直徑是錨桿長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而借助錨固定力和錨桿承載力確定錨桿的直徑。在高強(qiáng)支護(hù)中應(yīng)用錨桿，一般是選用普通材料的錨桿，以及在相應(yīng)的指標(biāo)范圍之內(nèi)設(shè)計(jì)間排距。

在挖掘煤炭的時(shí)候，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的巷道對(duì)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和確定。巷道頂是初期應(yīng)用該技術(shù)的適用范圍，倘若預(yù)應(yīng)力到達(dá)某個(gè)指標(biāo)的情況下，預(yù)應(yīng)力構(gòu)造基于高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)而完成，在變形的方式下成功地?cái)D壓外部構(gòu)造。對(duì)于高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來(lái)講，其司以進(jìn)行不間斷傳遞的應(yīng)力工作，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的減緩和集中，從而實(shí)現(xiàn)消除應(yīng)力的日標(biāo)，最終對(duì)巷道附近巖石變形的情況進(jìn)行有效地控制。高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮能夠?qū)ψ冃蝳卜進(jìn)行有效地控制，從而體現(xiàn)兼治標(biāo)本的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的經(jīng)濟(jì)效果。

2 巷道高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的問(wèn)題

結(jié)構(gòu)變形問(wèn)題是高強(qiáng)支護(hù)使用初期最主要的問(wèn)題，這是因?yàn)橛行┫锏赖慕Y(jié)構(gòu)不完整，連續(xù)性不強(qiáng)所致。在這種情況下可以考慮采用應(yīng)力支護(hù)的方法，減緩巖石附近的壓力，盡可能地提高錨桿周圍巖石的完整性，這樣錨固區(qū)支護(hù)承載的應(yīng)力就會(huì)增加，巷道周圍應(yīng)力小的地方承擔(dān)的巖石壓力就會(huì)相應(yīng)的減少。在該支護(hù)技術(shù)下，延伸桿體的長(zhǎng)度還能夠減少巖石的變形。在控制高強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的初期變形量時(shí)，還可以通過(guò)提高錨桿阻力的方法來(lái)提高支護(hù)系統(tǒng)的延伸效果。

在煤礦正式開(kāi)采之前，最主要的工作是對(duì)地質(zhì)資料的收集與整理，只有對(duì)這些資料進(jìn)行了綜合性分析，對(duì)煤礦開(kāi)采過(guò)程進(jìn)行了深入的了解后，才能開(kāi)展煤礦巷道的支護(hù)工作。首先需要對(duì)松動(dòng)圈和頂板巖石強(qiáng)度進(jìn)行分析，然后根據(jù)分析結(jié)果選擇錨桿長(zhǎng)度，確保錨桿能夠滿足實(shí)際的開(kāi)采需求，減少開(kāi)采過(guò)程中意外事故的發(fā)生概率。

3 高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

高強(qiáng)支護(hù)雖然仍有問(wèn)題存在，但是在巷道的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中己經(jīng)取得了十分顯著的效果。支護(hù)初期通常會(huì)存在不連續(xù)的相應(yīng)變形，支護(hù)可以使周圍的巖體時(shí)刻處于被壓的狀態(tài)，更好地控制其破壞與變形問(wèn)題，保證巷道圍巖完整，合理控制其承載力，促使巷道錨固區(qū)能夠形成較大的應(yīng)力承載，減少外圍巖層的破壞。同時(shí)，高強(qiáng)支護(hù)可以利用本身的延伸桿體對(duì)其后續(xù)變形問(wèn)題實(shí)施控制。在對(duì)初期的變形實(shí)施控制時(shí)，施工人員能夠有效強(qiáng)化巷道錨桿的相應(yīng)阻礙，使支護(hù)系統(tǒng)的延伸能夠?qū)崿F(xiàn)。這樣，即使施工有阻力，工作人員也可以控制住變形問(wèn)題。

在實(shí)施采煤與巷道掘進(jìn)過(guò)程中，想要避免采掘中存在安全問(wèn)題、保證掘進(jìn)施工質(zhì)量，就必須與實(shí)際方案有機(jī)結(jié)合來(lái)指導(dǎo)實(shí)際掘進(jìn)。錨梁的應(yīng)用可以更好地承接與固定高強(qiáng)支護(hù)，同時(shí)，要是對(duì)墻體的需求較高時(shí)，其錨梁也可以為支護(hù)分擔(dān)一定的壓力，以便采掘施工更加快速實(shí)施。由于高強(qiáng)支護(hù)這方面的技術(shù)有著較強(qiáng)的隱蔽性，因此在掌握相應(yīng)數(shù)據(jù)后，就必須思考如何才能保證工程施工的安全及質(zhì)量問(wèn)題。目前，在地質(zhì)與自然環(huán)境條件較為特殊的區(qū)域，高強(qiáng)支護(hù)的技術(shù)還并沒(méi)有得到十分廣泛地應(yīng)用，在高應(yīng)力狀態(tài)下，這種類型的巷道頂部通常會(huì)出現(xiàn)較大變形，其巷道內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生收縮變形的問(wèn)題，這些問(wèn)題都會(huì)嚴(yán)重影響巷道的使用。最特殊的是沿空實(shí)施掘巷，在采掘過(guò)程中，將出現(xiàn)較為嚴(yán)重的煤礦巷道變形問(wèn)題，在回采過(guò)程中，巷道出現(xiàn)的變形問(wèn)題將會(huì)變得越加嚴(yán)重，同時(shí)斷面上的收縮率會(huì)高達(dá)一半以上。這樣不僅對(duì)巷道的實(shí)際使用會(huì)有嚴(yán)重影響，甚至還有可能會(huì)造成巷道安全隱患事故。與此同時(shí)，還要在實(shí)踐當(dāng)中構(gòu)建相對(duì)完善的支護(hù)監(jiān)測(cè)體系機(jī)制，利用其高強(qiáng)的支護(hù)監(jiān)測(cè)體系系統(tǒng)，收集圍巖信息，對(duì)支護(hù)的實(shí)際成果及圍巖實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握，然后利用采集的數(shù)據(jù)，合理優(yōu)化支護(hù)系統(tǒng)，還應(yīng)該及時(shí)、準(zhǔn)確和全面掌控采集到的監(jiān)測(cè)資料信息。在實(shí)際掘進(jìn)工作中，應(yīng)對(duì)巷道實(shí)際支護(hù)情況實(shí)施更深層次的調(diào)查追蹤，使用較科學(xué)的方法預(yù)測(cè)及分析其圍巖的實(shí)際狀況，并找出可能存在的安全隱患，采取合理的措施進(jìn)行改進(jìn)，以保證巷道的安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著中國(guó)淺層煤資源逐漸減少，深層煤炭資源的開(kāi)采逐漸引起關(guān)注，同時(shí)也需要更加先進(jìn)的采掘技術(shù)，高強(qiáng)支護(hù)就是深層煤炭資源采掘的重要組成部分。高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)使用能夠進(jìn)一步提升其巷道的穩(wěn)定性，保證煤炭開(kāi)采的生產(chǎn)效率及安全性。

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