張晨

摘 要：我國是煤炭資源的消費大國，社會生產的發(fā)展需要大量的煤炭資源作為支撐。煤炭采掘技術的發(fā)展和應用情況一直受到社會的廣泛關注，主要介紹了煤礦采掘中的高強支護技術，這一技術具有安全性高、簡便快捷等特點，在當前的煤炭開采工作中應用廣泛。通過對這一技術的原理進行分析，希望能夠為改進我國當前的煤炭開采工作提供建議。

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1 高強支護技術概述

1.1 高強支護技術的原理分析

在對深層煤礦進行采掘時，需要對采煤點進行巷道掘進。在掘進的過程中，地下巖層原本的應力狀態(tài)會受到外力的破壞，導致應力重新分布，并在這一過程中形成新的應力場。如果掘進的巷道較多時，還會出現(xiàn)應力疊加的效應。這種作用是有一定限度的，當外界因素造成的應力作用力超過了圍巖自身的強度時，巷道就會發(fā)生變形或者受到損壞，這樣就會使正常的煤礦采掘工作受到影響。所以在實際工作過程中，為了保證深層煤礦采掘工作的安全高效進展，必須采取措施來對掘進巷道的安全穩(wěn)固提供支撐和保障。高強支護技術就是在這一需求下出現(xiàn)和發(fā)展起來的，目前已經成為深層煤礦巷道掘進防護工作中一種最為常見和實用的技術。高強支護技術的作用原理可以簡單概括為：加強對圍巖的徑向約束作用，進而對巷道的受力狀況進行干預，將圍巖的受力狀態(tài)從二向受力改為三向受力，這樣的話圍巖的承載能力就能夠得到顯著提升，從而實現(xiàn)防止深層煤礦采掘工作中出現(xiàn)巷道變形的目的。

1.2 高強支護技術的類別

為了滿足實際需要，高強支護技術在應用過程中也逐漸發(fā)展出了不同的技術類別。通常會根據支護構件對圍巖的不同作用方式來將支護技術分為以下幾類：一是被動支護技術，這種技術是以支架，U型鋼等支護構件為代表的，其作用原理是通過強化巷道表面的支護抗力來防止圍巖變形。二是壁厚混凝土填充技術，這一技術通常需要同被動支護技術結合起來，待支護構件安裝到位后，需要借助混凝土來將支護構件與圍巖結合起來形成整體，進而顯著提升巷道的穩(wěn)固程度。三是主動支護技術，這一技術會用到錨桿、錨索等典型的支護構件，同前兩種只注重構建表面支護抗力的技術不同的是，主動支護技術更加注重從圍巖內部產生作用力，通過內部作用的方式來對圍巖的結構面進行壓實。此外，還有一種主要應用于發(fā)生節(jié)理裂縫的破碎型圍巖的支護技術，這種支護技術是借助注漿的方式來增加巖體結構的穩(wěn)定性，在增強巖體強度的同時也提高彈性，進而使整個巖體得到加固。

2 高強支護技術的優(yōu)勢和作用

2.1 具有很強的適用性

隨著我國對煤炭需求量的不斷增加，我國的煤礦采集工作逐漸開始向更加深層的方向發(fā)展。在對深層煤礦進行采掘的過程中，巷道的深度逐漸增加，相應的施工復雜性和技術難度也都在逐步增加，這樣就會使得深層煤礦的采掘工作難免存在一定的安全風險。在傳統(tǒng)的支護技術難以滿足巷道穩(wěn)定性和安全性的需求的背景下，高強支護技術逐漸產生并發(fā)展起來，借助樹脂錨桿等主要支護構件，高強支護技術能夠實現(xiàn)良好的支護性能。高強支護技術在應用的過程中所需要用到的支護構件搬運起來比較方便，所以能夠在各種不同的煤礦采掘環(huán)境中得到應用，其技術專業(yè)性和實際應用效果在煤礦采掘過程中都得到了專業(yè)人士的認可，這也就進一步促進了高強支護技術的推廣和普及。

2.2 具有良好的穩(wěn)定性

煤礦采掘的深度越大，對巷道穩(wěn)定性的要求就越高。在我國煤礦采掘工作不斷向深層作業(yè)發(fā)展的趨勢下，如何能夠進一步保證巷道掘進的安全性和穩(wěn)定性，已經逐漸成為影響煤礦采掘工作的關鍵因素，也是評判支護技術的重要標準。同傳統(tǒng)的支護技術相比，高強支護技術的應用不需要過多的后期維護，這樣不僅能夠節(jié)省大量的維修費用，降低作業(yè)成本，而且能夠避免因對巷道進行技術維護而浪費大量時間，使正常的煤礦采掘工作進度受到影響。所以說，在高強支護技術之下，深層煤礦巷道的安全穩(wěn)固有了更加可靠的保障，能夠長期處于一個較為穩(wěn)固的狀態(tài)，支撐深層煤礦的采掘工作順利進展。

2.3 成本耗費比較低

高強支護技術之所以能夠在短時間內得到快速的推廣和使用，還得益于這一技術應用的成本比較低。所以哪怕是在同等的技術優(yōu)勢下，煤炭企業(yè)處于經濟效益的考慮也會更傾向于選擇高強支護技術。借助這一技術，深層煤礦采掘工作的風險能夠得到有效地降低，同時也大大降低了煤礦采掘工作的難度，使煤炭的開采作業(yè)能夠順利高效地進行，煤炭企業(yè)的經濟效益也就得以提升。而且高強支護技術的應用也為煤礦工作創(chuàng)造了一個更加安全的工作環(huán)境，有效排除了巷道發(fā)生變形或者損壞的風險，這樣就大大減少了煤礦采掘過程中發(fā)生安全事故的可能性，相應的人員傷亡和財產損失情況也都會大量減少。所以煤礦企業(yè)就無需再增加應對突發(fā)事故的成本耗費，正常的煤炭開采作業(yè)也能夠順利高效進行，企業(yè)的生產效率和經濟效益都得到了有效的保障。

3 高強支護技術在煤礦采掘工作中的應用

3.1 在預破碎煤層中的應用

在煤礦采掘的過程中，特別是對深層煤礦的采掘工作而言，穿孔爆破是必不可少的一個環(huán)節(jié)。在進行穿孔爆破的過程中，深層煤礦上部的巖層以及巷道等都難免會受到破壞，這樣就會對后續(xù)的煤炭開采工作帶來影響。所以需要借助高強支護技術對預破碎的煤層進行支護，這樣做的目的就在于減少穿孔爆破對煤層的破壞，避免發(fā)生爆破事故，有效保證煤礦采掘工作的順利進行。在進行穿孔爆破的過程中，因為受到爆破沖擊的影響，采煤點附近的巖層會遭受不同程度的破壞作用，如果在爆破前巖層就已經出現(xiàn)了松動的跡象，那么爆破將會產生更加嚴重的影響。所以在進行爆破之前先對巖層進行支護和加固是非常必要的，這樣能夠增強巖層的穩(wěn)定性，提升巖層對外界因素的承受能力，有效避免出現(xiàn)意料之外的垮塌事件。

3.2 在煤礦采掘作業(yè)中的應用

在深層煤礦的采掘工作中，離不開巷道的支持，只有切實保障巷道的安全性和穩(wěn)定性，深層煤礦的采掘作業(yè)才能夠安全高效地進行。借助高強支護技術，巷道所承受的壓力能夠通過錨梁來有效分化出去，巷道的承載能力也就相對得到了加強。為了防止在作業(yè)的過程中出現(xiàn)頂板事故，應該借助液壓支架在煤層和巖層之間構造一個隔離帶，這樣能夠有效防止頂板出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，保證頂板結構的穩(wěn)定。而且高強支護技術具有很好的隱蔽性，通過對錨桿等支護構件進行科學合理的布局，巷道掘進的質量就能夠得到有效的保障。此外，在應用高強支護技術的過程中，工作人員要加強對支護效果的檢驗，注重改進頂板支護的管理工作，為深層煤礦的采掘工作創(chuàng)造一個安全可靠的作業(yè)環(huán)境。

結束語：

總的來說，高強支護技術是提升深層煤礦巷道安全性和穩(wěn)定性的重要技術措施，在深層煤礦的采掘工作中有著非常重要的現(xiàn)實意義。在實際工作中，煤炭企業(yè)要結合實際情況來合理應用高強支護技術，切實保證巷道的安全與穩(wěn)定，為深層煤礦的采掘作業(yè)創(chuàng)造一個安全有序的環(huán)境。

參考文獻：

[1]孫長城.煤礦采掘中的高強支護技術研究[J].山東工業(yè)技術，2017（16）：70.

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