耿建軍 張蒼 揚(yáng)毅

摘要：最近這些年，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦開(kāi)采工作中得到了廣泛地應(yīng)用，并且也取得了很好的使用效果，該項(xiàng)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮了保障性作用，并且也提升了煤礦的產(chǎn)量，是決定煤礦企業(yè)都能夠按時(shí)完成作業(yè)量的關(guān)鍵技術(shù)。所以，相關(guān)技術(shù)人員在未來(lái)的發(fā)展中，需要加大高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的探索以及創(chuàng)新力度，對(duì)其進(jìn)一步加以優(yōu)化，使其能夠成為煤礦企業(yè)發(fā)展過(guò)程中的技術(shù)支撐，這樣一來(lái)也能夠?yàn)橥苿?dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤礦采煤;掘進(jìn)工作面;高強(qiáng)度;支護(hù)技術(shù);應(yīng)用

1高強(qiáng)支護(hù)應(yīng)用技術(shù)的原理

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)就是在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用主是利用錨桿或者鋼絲網(wǎng)等輔助設(shè)備進(jìn)行支護(hù)的一項(xiàng)技術(shù)，而在地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的煤礦開(kāi)采中，我們可以采用兩種或者多種支護(hù)技術(shù)來(lái)進(jìn)行煤礦的開(kāi)采，這樣的話能更好的保證采煤過(guò)程中的安全性，因?yàn)樵谌绱藦?fù)雜的開(kāi)采結(jié)構(gòu)中，頂板會(huì)遭受到非常大的開(kāi)采壓力，所以它會(huì)出現(xiàn)變形的危險(xiǎn)，而高強(qiáng)支護(hù)應(yīng)用技術(shù)機(jī)就能利用支護(hù)的原理，提高巷道周邊巖層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，讓巷道的結(jié)構(gòu)能夠更加的科學(xué)合理，并能夠承擔(dān)起負(fù)荷量比較大的載體，在一定程度上降低了因?yàn)閴毫^(guò)大出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，由此可見(jiàn)，高墻支護(hù)應(yīng)用技術(shù)還具有經(jīng)濟(jì)性和安全性的優(yōu)勢(shì)，所以高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用是比較多的。

2煤礦采煤掘進(jìn)工作面支護(hù)存在問(wèn)題的主要原因

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析和理論研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致出現(xiàn)較大變形破壞的原因主要有如下幾個(gè)方面。第一，工作面巷道圍巖整體的強(qiáng)度相對(duì)偏低。從現(xiàn)場(chǎng)勘查和實(shí)驗(yàn)室分析來(lái)看，巷道圍巖整體強(qiáng)度不高，但是巷道所處位置整體的地應(yīng)力相對(duì)復(fù)雜，這就導(dǎo)致在巷道的兩幫和頂板的位置容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的問(wèn)題。從而導(dǎo)致在巷道的兩幫、頂板等位置的巖石出現(xiàn)了嚴(yán)重的塑形變形，最終導(dǎo)致巷道整體出現(xiàn)了較為突出的變形問(wèn)題，影響到巷道的正常使用。第二，工作面開(kāi)采過(guò)程中，產(chǎn)生的擾動(dòng)問(wèn)題明顯。在巷道剛開(kāi)始掘進(jìn)的過(guò)程中，巷道圍巖整體的變形相對(duì)較小，頂板、底板及兩幫也相對(duì)穩(wěn)定，但是隨著工作面的不斷向前推進(jìn)，出現(xiàn)了較多的采動(dòng)壓力，巷道的變形量也隨之增加，特別是工作面巷道頂板也出現(xiàn)了較為明顯的下沉，兩幫煤柱也因此出現(xiàn)了明顯的壓縮變形問(wèn)題。第三，從巷道原支護(hù)情況來(lái)看，在支護(hù)時(shí)對(duì)頂板選擇使用的是錨桿支護(hù)，配合使用了鋼筋網(wǎng)，對(duì)兩幫設(shè)計(jì)采用的是錨桿支護(hù)，但是不論是巷道頂板和底板的錨桿均沒(méi)有使用支護(hù)鋼帶，導(dǎo)致各個(gè)支護(hù)體之間并沒(méi)有形成一個(gè)完整的支護(hù)結(jié)構(gòu)，影響到巷道整體的支護(hù)效果。

3煤礦采煤掘進(jìn)工作面高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

3.1噴射混凝土支護(hù)技術(shù)

噴射混凝土支護(hù)技術(shù)能夠有效在較為深層的煤礦內(nèi)部進(jìn)行支撐和穩(wěn)固工作，混凝土作為一種高效的建設(shè)材料與支撐材料，它能夠有效的幫助煤礦的巷道空間進(jìn)行穩(wěn)固。由于地底工作的操作空間相對(duì)較小，特別是對(duì)深層次的空間開(kāi)展會(huì)面臨較為困難的工作結(jié)構(gòu)，噴射混凝土的方法可以有效的規(guī)避這些操作困難，克服地底的復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)圍巖的穩(wěn)固與發(fā)展。噴射混凝土支護(hù)技術(shù)主要具有以下工作內(nèi)容：第一，在噴射過(guò)程之中，相關(guān)工作人員必須采用較強(qiáng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)以確保在噴射過(guò)程之中不會(huì)引發(fā)震動(dòng)，造成煤層沖擊過(guò)大。第二，工人要在噴射中注意方向和加固問(wèn)題，以確保穩(wěn)固整體煤礦開(kāi)采的穩(wěn)定性。第三，混凝土的噴射主要有潮式噴射與濕式噴射兩種方法，人們要在合適的環(huán)境之下選擇最為適合當(dāng)前開(kāi)采過(guò)程中的噴射技術(shù)。潮式噴射主要是借助水泥與骨料的有效融合，在加入一定的清水，使得原料進(jìn)行攪拌，形成一種較為濕潤(rùn)的流動(dòng)液體，之后再借助壓縮空氣箱進(jìn)行定位噴射。在噴射過(guò)程之中也要加入合適的速凝劑魚(yú)水，從而有效地讓這些混凝土發(fā)揮支撐作用。濕式噴射是在噴射之前將水、水泥、骨料等進(jìn)行充分融合，再借助相應(yīng)的噴射設(shè)備輔助噴射，以達(dá)到快速?lài)娚涔ぷ髂康暮凸ぷ饕蟆＿@兩項(xiàng)技術(shù)的有效應(yīng)用能夠?yàn)榛炷林ёo(hù)發(fā)揮巨大作用，在攪拌的過(guò)程之中，工作人員需要根據(jù)合適的地下環(huán)境選擇適當(dāng)容量的速凝劑，以便混凝土在噴射完成之后可以迅速的完成固定狀況。

3.2錨桿支護(hù)技術(shù)

在我國(guó)煤礦開(kāi)采環(huán)節(jié)中，通過(guò)高強(qiáng)支護(hù)的原理分析出該技術(shù)可以有效提升該工程內(nèi)部的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，原理中講述其通過(guò)應(yīng)力的提升來(lái)完成，錨桿作為整個(gè)工程中的重要一部分，是通過(guò)噴漿、U型鋼組成了一個(gè)共同的體系并且形成了一組“錨、注、架”的支護(hù)，以此提升山體的穩(wěn)固程度并能夠增加煤礦開(kāi)采的深度且加大開(kāi)采力度并不會(huì)影響到工程環(huán)境。當(dāng)前西方有許多國(guó)家已經(jīng)將這種技術(shù)應(yīng)用的很好了，比如德國(guó)在該技術(shù)的應(yīng)用下已經(jīng)成為了全球煤礦開(kāi)采深度最深的國(guó)家，該國(guó)家也有一些特殊的巖石結(jié)構(gòu)，也在該結(jié)構(gòu)作用下使得應(yīng)力增加、牢固程度增加。對(duì)于我國(guó)增加錨桿支護(hù)技術(shù)的主要策略，可以將本身具有伸展功能的錨桿用與高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用中，錨桿的延伸可用于有效地抑制道路周?chē)鷰r壁的變形，在圍繞道路的巖壁的初始變形階段期間，煤礦人員可以延伸錨桿體以改善錨桿阻力，進(jìn)而在采煤過(guò)程中保持支護(hù)的伸長(zhǎng)和道路變形且有效地解決問(wèn)題。

3.3光爆錨噴支護(hù)技術(shù)

在煤礦采煤掘進(jìn)中，使用光爆錨噴支護(hù)技術(shù)的時(shí)候應(yīng)該合理設(shè)置光爆錨噴網(wǎng)的參數(shù)，具體包括炸藥用量、不耦合系數(shù)、實(shí)際裝藥的結(jié)構(gòu)、最小抵抗線以及炮孔間距數(shù)值等等。在確保光爆錨噴的各項(xiàng)系數(shù)得以有效把控的基礎(chǔ)之上，才能夠?yàn)槌浞直Ｕ舷锏赖闹ёo(hù)效果提供良好的環(huán)境，這樣一來(lái)也能夠起到加強(qiáng)采煤掘進(jìn)安全性的作用。光爆錨噴技術(shù)的具體使用原理如下：主要是為了能夠充分將錨桿的懸吊作用充分發(fā)揮出來(lái)，在圍巖周邊的較深位置處，使礦井巷道中的光爆錨噴網(wǎng)形成特定面積的加固拱，從而起到加強(qiáng)圍巖補(bǔ)強(qiáng)效果的作用，以此來(lái)有效提升巷道深部圍巖的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，還可以充分發(fā)揮出組合梁的功能，其不僅能夠有效改變圍巖的應(yīng)力環(huán)境，同時(shí)還能夠加強(qiáng)巷道頂板荷載和底板荷載，起到控制圍巖的變形程度和圍巖松動(dòng)程度的作用，起到支護(hù)作用。光爆錨噴技術(shù)的使用，不僅適用范圍較廣，同時(shí)其安全性也相對(duì)較強(qiáng)，能夠在花費(fèi)較少的成本的基礎(chǔ)之上，起到很好的巷道圍巖支護(hù)作用。

3.4聯(lián)合高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)

通常意義上所說(shuō)的聯(lián)合高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，重點(diǎn)應(yīng)用在噴射混凝土支護(hù)構(gòu)造功能退化的時(shí)候，此時(shí)的支護(hù)構(gòu)造，依然不能完全保證深部巷道的完整性，有可能出現(xiàn)變形或者是流動(dòng)的問(wèn)題。在具體應(yīng)用的時(shí)候，操作人員需要使用U型鋼可伸縮支架。在這其中，U型鋼可伸縮支架能夠有效適應(yīng)巷道的具體情況，根據(jù)巷道的變形進(jìn)行調(diào)整，并控制煤層構(gòu)造的側(cè)向變形，兼顧到巷道的頂板。聯(lián)合高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)需要結(jié)合混凝土，金屬網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)，塑料網(wǎng)等多種類(lèi)型的材料，鋼筋網(wǎng)背板的應(yīng)用是最為廣泛的。操作人員需要先觀察巷道頂板，然后把鋼筋網(wǎng)背板和錨桿結(jié)合到一起，使用u型鋼可伸縮支架，構(gòu)造成更加強(qiáng)大的聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，提高深層巷道的穩(wěn)定性。

4結(jié)束語(yǔ)

煤礦資源需求不斷增長(zhǎng)，應(yīng)充分借助技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提高煤礦采掘工作效率，為社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展提供充足的煤礦資源。不斷加強(qiáng)技術(shù)研究，為施工人員提供更加安全的開(kāi)采環(huán)境。實(shí)際采煤工作中，應(yīng)強(qiáng)化落煤方法和支護(hù)方法的應(yīng)用，采用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，縮短開(kāi)采掘進(jìn)周期，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，充分結(jié)合光爆錨噴網(wǎng)技術(shù)、聯(lián)合高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)、噴射混凝土支護(hù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)巖道穩(wěn)定性進(jìn)行合理控制。對(duì)煤礦巷道進(jìn)行科學(xué)管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)其形態(tài)管理，有效提高支護(hù)強(qiáng)度，解決巖層和巷道不穩(wěn)定問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]寧永鎖.煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用解析[J].石化技術(shù)，?2020，27（01）：193-194.

[2]李紫陽(yáng).煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019（22）：185.

[3]豐建剛.煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（22）：241-242.