复杂条件下掘进工作面支护
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摘要：随着煤炭工程和行业发展的扩大，煤层开采的地质条件复杂性越来越高，煤层开采的难度也不断提升，需要依托采矿技术的改革与创新来提升煤层开采的效率。本文分析的重点是复杂条件下掘进工作面支护的相关技术，以保证复杂条件下煤矿生产中快速实现安全掘进，提升掘进工作效率和质量。
关键词：复杂条件;掘进工作;工作面支护
随着煤炭行业规模的不断扩大，传统煤矿技术已经不能满足当前采矿行业的需求，我们要进一步结合煤炭行业发展需要做好采矿掘进技术与支护技术的创新工作，提升我国采矿业的发展水平，推动我国采矿行业在采矿技术和制度方面不断进步。
1煤矿行业复杂地质条件及其影响
随着煤矿开采难度的增加，煤层深埋加深以及掘进等影响，导致传统的锚杆支护技术面临着大量的安全隐患，影响了锚网支护的设计和工作面的支护效果。根据多个煤矿的相关数据证明，煤层深埋加深以及动壓掘进作用导致巷道应力逐渐增加，部分锚杆锚索出现了因压力过大而产生破裂的情况，同时由于地下地质条件的复杂性，围岩的结果不是很理想。围岩出现了一定的变形和破坏，导致锚网支护设计和支护效果困难，无法有效满足复杂条件下，掘进工作面的具体支护要求，部分运输巷道内出现了大量的锚杆锚索破裂，为运输巷道的正常使用埋下了安全隐患。
2复杂条件下掘进工作面支护原则和方法
2.1复杂条件下支护应注重一次支护到位
复杂条件下，掘进工作面容易出现围岩的变形，应根据巷道搜集的数据进行整理和分析，分析各巷道内锚杆、锚索的最大压力值，了解围岩变形情况，在实施锚网支护时，应根据巷道中对锚杆、锚索压力值的测算，推断围岩变形情况和压力产生的主要范围，主动进行支护，并实施一次支护到位，防止出现二次支护的情况。一次支护到位是有效应对围岩变形的主要方式，符合锚网支护的原理，一次支护到位可以有效解决围岩揭露的情况，而一次支护不成功则说明围岩已经发生了离层现象，此时实施二次支护的难度比较大，而且支护的效果不是很理想。此外，一次支护成功也提升了巷道的安全性，符合安全性和经济性原则，可以有效解决巷道围岩变形问题，更好的服务煤矿的安全生产。
2.2注重预应力施加原则
预应力施加是锚网支护的关键技术，是区分锚网支护是被动支护还是主动支护的参考标准。在实施锚网支护时，应注重主动支护，因此应注重预应力的达标。一是，可以根据实际技术储备和需要对锚杆进行预应力的施加。二是，通过配件实现锚杆预应力的扩敞，提升锚杆作用的范围，提升锚网支护的整体强度。锚网支护中，预应力的扩敞需要锚杆配件来完成，也是主动支护的关键，只有预应力的扩散达到理想的效果才是真正意义的主动支护。
2.3强度、刚度符合条件时应适当减少锚杆数量
锚杆数量与掘进速度之间有明显的关系，在保证巷道安全的前提下应尽量减少巷道锚杆的数量，提升掘进的速度。因此，掘进工作面支护时应注重提升锚杆的强度和刚度，根据实际工作面的需要和复杂条件具体数据的整理和测量，可以选择大直径的锚杆和高精度的锚杆，提升其强度，同时通过锚杆的配件提高锚杆的预应力，加固锚杆，提升锚网的系统支撑能力。在锚杆和锚网支护监测数据符合工作面的支护要求的前提下，通过锚杆强度和刚度的提升，降低巷道工作面中锚杆的数量，降低支护的密度，提升工作面的掘进速度。
锚杆数量的减少前提是强度、刚度的临界原则，以保证掘进工作面的安全，进而保证掘进速度和巷道的安全性。锚杆和锚网的支护系统是存在强度临界点的，在减少锚杆数量时应注重临界值的测算，测算锚杆、锚网支护强度与刚度是否超过了临界值，只有超过临界值才能确保巷道的安全性，保证煤矿的安全生产和正常掘进，如果没有超过临界值则容易造成掘进工作面的不稳定，影响安全生产，产生安全隐患。
2.4锚杆支护应坚持可操作性和匹配性原则
复杂条件下，掘进工作面的支护依托锚杆和锚网完成，因此，锚网和锚杆在设计和施工过程中必须要坚持可操作性原则，选择合适的施工工艺，既符合现场施工和安全支护的需要，又实现操作工艺的相对简化，与掘进工具相匹配，只有这样才能更好的进行工作面的掘进，提高掘进的速度和质量。
此外，锚杆支护应坚持匹配性原则。锚杆、锚网并不是单独的存在，而是有其匹配的相关配件。锚杆、锚网施工设计过程中应注重配件的匹配性，锚杆构建需要相互匹配，包括托板、螺母、钢带、垫片等参数与力学性能，只有当这些参数和力学性能达到支护的要求时，才能确保锚杆、锚网起到应有的支护作用，提升整个掘进工作面的支护性能和整体作用，如果锚杆相关的配件无法达到具体的设计要求，那么锚杆和锚网支护系统的支护效果会大打折扣，容易产生安全生产事故。因此，在刚开挖的巷道，应对巷道周围及时加上强力的边界条件，发挥高强度强力锚杆和锚索的功能性，同时注重围岩自身的承载力，共同抵抗巷道围岩的应力变化.从而提升巷道的安全性保证掘进工作面的支护效果和掘进工程的顺利进行。
3总结
随着我国煤矿开采规模和质量的不断扩大，煤层开采的难度也越来越大，条件日趋复杂化。在这种背景下，煤矿生产企业应注重对复杂条件下掘进工作面的支护，对锚杆、锚索组成的支护系统进行研究和分析，分析其如何更好的实现掘进工作面的安全支护，确保安全生产和掘进的工作效率。
参考文献：
[1]高勇泽，复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术研究[J].能源与节能，2018（04）.
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