摘 要：隨著煤礦采礦深度的增加及地質(zhì)條件的日漸復(fù)雜，煤礦巷道安全性高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)要求也隨之提高。井下職工在煤礦開采過程中，會(huì)遇到一些巷道頂板高硬度的頂板巖石，但是又因?yàn)槠鋸?qiáng)度低造成巷道頂板裂隙的增加，大大降低了支護(hù)的安全系數(shù)，本文首先闡述了煤礦采掘中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的涵義及其原理，重點(diǎn)論述將重點(diǎn)煤礦采掘中的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，以期對(duì)相關(guān)工作有所助益。

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

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.065

0 引言

基于國內(nèi)淺層煤炭資源逐步減少的影響下，開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)，并且實(shí)現(xiàn)理想的煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，從而推動(dòng)煤礦企業(yè)的穩(wěn)定與健康發(fā)展。

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)指的是借助噴砼、鋼絲網(wǎng)、錨桿、鋼帶、錨索等支護(hù)方式的幾種或者是兩種實(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，積極主動(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)度予以確定，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)來講，其可以進(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)力的目標(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冃瘟窟M(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 煤礦采掘中的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)

2.1 光爆錨噴支護(hù)技術(shù)

相比較于其它的支護(hù)技術(shù)，光爆錨噴網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度低、適應(yīng)條件廣、高效安全、經(jīng)濟(jì)等，在持續(xù)地發(fā)展過程中，光爆錨噴支護(hù)技術(shù)日益系統(tǒng)化和完善化，因而被普遍地應(yīng)用于巷道支護(hù)中。對(duì)于光爆錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用來講，應(yīng)當(dāng)選擇適宜的參數(shù)，像是炮孔間距、最小抵抗線、不耦合系數(shù)、裝藥構(gòu)造等，進(jìn)而確保巷道的安全，應(yīng)用該技術(shù)能夠使加固拱形成于煤礦深部圍巖附近的相應(yīng)范圍當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)薄弱位置抗剪性能的提升，有利于巖性可靠的維持，以及防止出現(xiàn)圍巖變形與松動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)。錨桿的組合梁功能、圍巖的補(bǔ)強(qiáng)功能、錨桿的懸吊功能等可以實(shí)現(xiàn)圍巖抗應(yīng)力的優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)巷道頂板承載性能的提升，最終提高巷道的安全性與可靠性。

2.2 噴射混凝土支護(hù)技術(shù)

都是在密封的地下環(huán)境中開采煤礦，具備復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖層缺少穩(wěn)定性，倘若支護(hù)強(qiáng)度缺少，那么地壓沖擊與壓出煤層的現(xiàn)象非常容易發(fā)生，這不利于煤礦采掘的順利開展，為此，理想的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用顯得十分關(guān)鍵。而噴射混凝土支護(hù)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的支護(hù)效果，可以確保巷道的安全性。噴射混凝土支護(hù)技術(shù)涵蓋很多種方式，像是干式噴射混凝土支護(hù)技術(shù)、水泥裹砂噴射混凝土支護(hù)技術(shù)、濕式噴射混凝土支護(hù)技術(shù)等，經(jīng)常應(yīng)用的是干式噴射混凝土支護(hù)技術(shù)，其重點(diǎn)借助人工或者是機(jī)械拌和速凝劑、水泥、混凝土等，再向干式噴射混凝土噴砂機(jī)射嘴輸送混合料，結(jié)合相應(yīng)的比重加水進(jìn)行配合，且在煤礦巷道圍巖墻壁上噴射，從而使一種支護(hù)體形成。而對(duì)于新型的水泥裹砂噴射混凝土支護(hù)技術(shù)來講，其是借助水泥裹住砂粒，以及借助壓縮空氣或者是泵送的手段向噴射嘴輸送混合料，再噴射至巷道圍巖墻壁，從而使一種高強(qiáng)噴射混凝土支護(hù)體形成，進(jìn)而確保巷道的安全和穩(wěn)定。

2.3 聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)支護(hù)效果的提升，煤礦掘進(jìn)中也較為普遍地應(yīng)用聯(lián)合支護(hù)技術(shù)這種高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，像是能夠借助錨背支護(hù)與U型鋼伸縮性支架使一種超高強(qiáng)支護(hù)體形成，而借助如此的支護(hù)技術(shù)能夠完善噴射混凝土支護(hù)技術(shù)面臨的缺陷，以及能夠防止巷道流動(dòng)與巷道變形情況的發(fā)生。一般來講，錨梁網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)先是借助光面爆破技術(shù)來掘進(jìn)，再打貓孔和初噴，然后借助鋼梁、鋼絲網(wǎng)、錨桿來支護(hù)，且對(duì)混凝土進(jìn)行噴射。而聯(lián)合支護(hù)技術(shù)一般應(yīng)用鋼筋網(wǎng)、木材、混凝土等材料，在支護(hù)巷道中最多應(yīng)用的是鋼筋網(wǎng)背板，并且把它聯(lián)合U型鋼可縮性支架可以有效地體現(xiàn)內(nèi)部支護(hù)與外部支護(hù)的聯(lián)合支護(hù)效果，從而提高巷道的穩(wěn)定性與安全性。

3 結(jié)語

綜上所述，在采掘煤礦的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)煤礦安全事故，人們也越來越重視煤礦的安全問題，而借助高強(qiáng)度的支護(hù)構(gòu)造抗壓實(shí)現(xiàn)煤礦巷道頂板抗壓性能的提升，進(jìn)而轉(zhuǎn)移應(yīng)力，倘若巷道頂板的抗壓性能不理想，以及壓力較大，那么可以借助分散壓力的方式。倘若巷道頂板的抗壓性能比較理想，那么能夠借助集中應(yīng)力的手段，避免破壞其它頂板。在煤礦掘進(jìn)中越來越普遍應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的影響下，以及在研發(fā)新型材料的影響下，能夠更進(jìn)一步地提升其抗壓性能。

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作者簡(jiǎn)介：孫長(zhǎng)城（1984-），男，遼寧朝陽人，本科，助理工程師，研究方向：采煤安全技術(shù)管理工作。endprint