高强支护技术在巷道掘进中的应用研究
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作者:陈小林
【摘 要】采煤施工过程中，因为施工条件较差，实施采煤与掘进工程时无法确保安全性，所以建议增加支护强度。通过应用高强支护技术，可以增强采煤施工与掘进工程的安全性与施工效率。论文研究了我国煤矿在实施采煤与掘进时应用高强支护技术的具体情况。
【Abstract】In the process of coal mining construction， because of the poor construction conditions， it is impossible to ensure the safety during the implementation of coal mining and excavation works， so it is suggested to increase the support strength. Through the application of high strength support technology， the safety and construction efficiency of coal mining construction and excavation engineering can be enhanced. The paper studies the specific situation of applying high strength support technology in the implementation of coal mining and excavation in China.
【关键词】高强支护;煤矿开采;巷道掘进
【Keywords】high strength support; coal mining; roadway excavation
【中图分类号】TD82 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）10-0174-02
1 分析采煤掘进时巷道的破坏情况
井下开采煤炭时，一定要做好巷道支护工作。工作人员出行都要依靠巷道，包括矿石运送及设备开采等，巷道是采煤掘进的必经通道。施工过程中，巷道十分容易受外界环境所影响。巷道遭到破坏时，巷道的顶部、底面与侧面都是关键的受灾范围，一旦出现巷道变形的情况，非常不利于煤炭的正常开采。采煤掘进过程中，因为巷道水平结构的应力较大，巷道底部的岩石结构遇到大应力时，容易出现变形的情况，这样的话巷道底部也会发生变形。掘进施工过程中，可能会直接破坏原来岩石的结构，在这样的情况下，更大的压力会施加在巷道侧面的岩石之上，造成巷道剪切变形。一旦巷道顶部出现变形，不利于正常地进行采煤工作，巷道顶部变形后，采煤冒顶现象会普遍发生。巷道的顶部变形是因为岩石自身重力以及内部有横向作用力，二者一同向巷道的承重梁施加压力，两力共同作用造成承重梁发生弯曲和变形，随后巷道顶部的变形就会加剧，延缓了正常的采煤与掘进工程进度。
2 高强支护技术的实际应用分析
随着我国煤炭行业的不断发展，大多数煤矿的采掘面开始向地下更深处发掘，所以一定要保障施工安全。对于掘进后的巷道，必须采取高强支护技术，完成巷道的支护加固，保障工程的安全性和稳定性。当前，就巷道掘进时应用高强支护技术而言，新的应用方式层出不穷。按照巷道的现实状况，合理地计算设计巷道的断面形状与尺寸，科学应用高强支护技术支护巷道。我国在煤矿开采初期主要还是开采浅层资源，开采动作不大，高强支护技术的应用需求不大，所以忽略了该项技术。目前，我国煤炭开采技术持续进步，开采力度大大增加，煤炭开采深度不断增加，巷道的稳定性也越来越差，所以应用高强支护技术十分关键，可以为煤矿开采与掘进的高效安全提供保障[1]。
2.1 应用锚杆支护技术
锚杆支护技术是巷道高强支护技术中比较关键的构成部分。应用锚杆支护技术时，主要工序是：组合、联结与加固锚杆。采煤掘进过程中，在巷道施工会破坏巷道原有的岩层结构，造成岩层不稳定。所以为了保证巷道安全，提高岩层稳定性是确保工程安全的前提。支护巷道时，锚杆深入地层进行连接，提高巷道围岩结构的稳定性。
应用锚杆支护技术时，科学使用不同种类的锚杆并进行有效结合后，在巷道中将梁拱组合起来，尽可能避免发生冒顶的情况。最后，将锚杆加固，加固时一定要结合施工的实际情况，科学规划锚杆群，利用锚杆群让巷道更加安全稳定。同时，在四周形成密闭的承载系统，极大提高了锚杆支护的整体水平。锚杆支护技术与液压支架支护技术不同，前者主要是通过锚杆进行防御性支护。施工过程中，结合施工的实际情况持续进行规划调整，制定支护方案，认真全面勘察巷道周围的岩层结构，及时整理应用巷道的时间、周边围岩的结构情况、围岩断面层等信息，目的是更好地安排部署锚杆与施工。开采煤矿需要的时间很长，如果开采巷道围岩发生严重的风化或扩张断层面等情况，则无法保证巷道的安全。因此，设计的锚杆空顶距离应保持在1.5m，通过应用锚杆支护技术后，喷射混凝土的环节必不可少，可以进一步提高围岩结构的稳定性。巷道在进行锚杆支护时，一定要严格把控支护水平，施工后检测锚杆的支护性能，其要符合开采煤矿的施工规范。
2.2 应用喷射混凝土支护技术
高强支护技术中，超高强喷射混凝土支护技术十分重要，该项技术通过喷射水泥包裹砂浆或干式混凝土进行支护。利用水泥包裹砂浆的混凝土进行喷射以支护巷道，目的就是将空气压缩，将混合物喷射到巷道的围岩上，从而加固围岩，该项技术能够避免巷道因为受到外界的自然环境因素影响出现风化情况。喷射干式混凝土的第一步是对混凝土、水、水泥、速凝剂等进行搅拌，搅拌结束后通过砂浆机将混合物喷射到围岩上，使得巷道围岩的结构更加牢靠。施工前，一定要事先系统地勘察支护范围周边的具体情况，结合翔实的勘察数据资料，改进和完善支护技术方案。
2.3 应用光爆锚喷支护技术
在应用该项支护方式对煤矿巷道进行支护的过程中，首先详细设计施工计划，严格论证施工过程与效果，设计时要慎重和充分地考虑，只有系统全面地考量之后，巷道才能进行支护施工，从而确保光爆锚喷支护施工水平达标，为工程安全提供保证。
2.4 应用联合支护技术
巷道掘进支护过程中，特定情况下也需要按照实际的开采情况应用联合支护技术，如应用高强支护技术支护巷道时，联合锚杆和U型支架一起进行支护，充分发挥双方特点，提高巷道支护的整体质量。
3 结语
采煤掘进过程中，为了保障施工安全，提高巷道的稳定性，必须有效支护巷道。其中，高强支护技术最为可靠，最大限度保障支护巷道的質量，保障施工人员与施工现场安全稳定。
【参考文献】
【1】侯朝祥.采煤掘进中高强支护技术的应用[J].技术与市场，2015（5）：135.
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