煤礦采煤掘進工作中高強支護技術的應用
張建輝
山西呂梁離石西山亞辰煤業(yè)有限公司 山西呂梁 033000
【摘要】本文主要分析了高強支護技術原理及優(yōu)勢，重點介紹了高強支護技術在煤礦采煤掘進工作中的應用，其既可以有效提升圍巖的預應力，而且還可以確保煤礦開采的安全性及效率。通過對高強支護技術在煤礦采煤掘進工作中的應用進行研究，為煤礦的安全生產(chǎn)提供可靠的保障，創(chuàng)造出最大化的經(jīng)濟與社會效益。
【關鍵詞】煤礦采煤掘進；高強支護技術；優(yōu)勢；應用對策
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，有效的推動了煤礦行業(yè)的發(fā)展。為了更好的滿足社會需求，要不斷加大煤礦資源的開采，這就對煤礦采煤掘進工作提出了全新的要求。如今，隨著煤炭開采深度的不斷增加，導致巷道承受壓力隨之增加，對圍巖的堅固性與穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，甚至危及工作人員的生命安全。為了解決上述問題，高強支護技術在煤礦采煤掘進工作中得到了廣泛的應用，其既可以有效加固巷道，而且還可以提高煤礦開采的安全性，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。
1.高強支護技術概述
1.1高強支護技術應用原理
如今，隨著煤炭開采的不斷進行，采煤巷道深度不斷增加，無形之中增加了巷壁的壓力，此時如果遇到惡劣地質環(huán)境，將會增加巷道圍巖結構表層變形的概率，甚至還有可能誘發(fā)巷道坍塌事故，此時可以借助高強支護技術來加固巷道，以確保煤礦開采工作的順利進行。
高強支護技術主要是通過對錨索、錨桿及金屬網(wǎng)進行科學、合理的組合，以達到加固巷道的作用，避免巷道圍巖結構表層發(fā)生變形問題，有效提高巷道的抗壓能力。
在煤礦采煤掘進工作中，高強支護技術被廣泛應用于巷道頂幫，其借助錨桿來為巷道頂部提供預壓應力，此時如果巷道頂部不具備足夠的承載能力，高強支護技術就能夠形成預應力結構，使巷道受到的垂直壓力得到有效削減，既能夠提高巷道圍巖與頂板的抗壓能力，而且還可以提升巷道的堅固度，降低安全事故的發(fā)生率。
除此之外，如果巷道圍巖發(fā)生變形后，再選擇高強支護技術時，將會降低錨桿長度的調整空間，致使高強支護技術的作用不能得到有效發(fā)揮。此時，就需要在正式采煤之前，工作人員合理選擇和應用高強支護技術，以期更好的發(fā)揮錨桿的承載能力。
1.2高強支護技術的優(yōu)勢
在進行煤礦采煤掘進過程中，高強支護技術可以確保開采活動的安全性與穩(wěn)定性，其所發(fā)揮的優(yōu)勢如下：（1）隨著煤礦開采深度的不斷增加，開采作業(yè)的危險系數(shù)與難度系數(shù)也會隨之增大，此時可以借助高強支護技術來有效提高礦內巖層與巷壁的穩(wěn)定性，進一步提高巖層的承重力，確保采煤作業(yè)的安全進行；（2）高強支護技術具有成本耗費少、性價比較高、可實施性強、環(huán)境影響小等特點；（3）在具體實施過程中，高強支護技術所需材料具有重量小、易于攜帶運輸、簡單易組裝，能夠有效簡化操作人員的工作量；（4）通過選擇高強支護技術，還可以有效降低礦井巷道維護工作難度，且具有比較長的服役期限，在一定程度上提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。
2.高強支護技術在煤礦采煤掘進工作中應用
在進行煤礦采煤掘進過程中，高強支護技術的應用需要與煤礦采煤具體情況相結合，尤其是要與巷道實際情況相匹配，在此基礎上進行煤礦采煤掘進方案的規(guī)劃與設計，只有這樣才可以更好的發(fā)揮高強支護技術的優(yōu)勢，以期達到預期的圍巖支護效果。在應用高強支護技術過程中，一般選擇的是懸吊原理，在確定錨桿長度、直徑后，明確其所具有的錨固力、承載力及錨桿的穩(wěn)定性，在實際設計階段，還需要明確間排距及相關參數(shù)，這樣既可以實現(xiàn)應力的有效傳遞，而且還可以降低垂向應力，以期達到最優(yōu)的支護效果。
2.1在軟巖巷道中的應用
長時間以來，煤礦采掘工作存在比較大的難點，尤其是軟巖巷道的支護，只有按照要求對其進行支護，才可以確保煤礦開采工作的順利進行，有效降低煤礦安全事故的發(fā)生率。通常情況下，軟巖巷道的穩(wěn)定性比較差，而且大多數(shù)圍巖中節(jié)理裂隙比較發(fā)育，致使煤礦采掘工作中極易發(fā)生巷道變形現(xiàn)象，此時可以借助高強支護技術來降低頂板事故的發(fā)生率，確保軟巖巷道施工的順利進行。在煤礦開采過程中，為了降低軟巖巷道安全事故的發(fā)生率，煤礦企業(yè)管理人員要結合煤礦開采的具體情況來優(yōu)化和完善頂板支護管理章程，以保證井下工作人員有序、高效地開展煤礦開采工作，進一步提高煤炭開采效率。在進行煤礦支護階段，作為煤礦企業(yè)管理人員要不斷提高自身的安全管理意識，進而有效提高煤礦支護工作效率，提高煤礦頂板的安全性和可靠性。實際上，在對頂板支護設備進行評價過程中，評價人員主要是從支護設備的質量、性能及穩(wěn)固三方面進行，并按照要求定期委派專業(yè)人員負責檢修支護設備，以確保在煤礦采掘過程中，支護結構能夠更好的發(fā)揮其實用價值，從源頭上保障井下工作人員的生命財產(chǎn)安全。此外，作為煤礦企業(yè)還可以通過切頂支護、貼幫支護、端頭出口支護及超前支護等方式來保證煤礦采掘工作的安全、高效進行。在進行軟巖巷道施工過程中，煤礦企業(yè)管理人員要按照要求確保高強支護技術的順利實施，并保證各個工作部分間的有效銜接，通過加強頂板支護管理工作，來有效降低冒頂事故的發(fā)生率。
2.2在預破碎煤層中的應用
在進行煤礦采煤掘進施工階段，經(jīng)常會選擇爆破技術，但是其會對周圍巖層、巷道結構等產(chǎn)生負面影響，此時要按照要求做好預破碎煤層的支護工作。實際上，爆破作業(yè)主要是以爆破點為核心進行爆破，這樣就會導致周邊巖層遭受一定程度上的破壞，難免會出現(xiàn)巖層松動現(xiàn)象，因此做好巖層加固工作尤為關鍵。在爆破作業(yè)開始之前，要做好關鍵位置圍巖的加固處理工作，以期更好的提高圍巖承載能力，避免巖層由于壓力過大而出現(xiàn)圍巖變形現(xiàn)象，確保后續(xù)煤礦開采工作的順利進行。
3.高強支護技術在煤礦采煤掘進工作中的創(chuàng)新應用
3.1實現(xiàn)巷道的主動支護
在應用高強支護技術過程中，相關人員要借助可以利用的一切基礎條件，來進一步發(fā)揮圍巖部分的承壓能力，進而有效提高其預應力水平，確保煤礦采煤掘進工作的安全、穩(wěn)定進行。
3.2考察施工前現(xiàn)場情況
在煤礦采煤掘進工作正式施工之前，需要委派專業(yè)技術人員進行實地考察，全面、精準的對施工現(xiàn)場情況進行勘測和分析，同時結合煤礦開采的具體條件，來選擇與之相匹配的支護方式，以確保煤礦采煤掘進工作的安全、穩(wěn)步推進。在支護施工之前，要按照要求做好測試和驗定工作，在測試和驗定符合標準的情況下，才允許開展支護施工，以期更好的發(fā)揮高強支護技術的優(yōu)勢，提高煤礦采煤掘進工作效率。
3.3高強支護聯(lián)合應用
在煤礦采煤掘進工作過程中，高強支護技術的聯(lián)合運用可以有效提高采煤掘進工作效率。通過對采煤掘進具體情況進行分析，在此基礎上選用施工技術方法，以期達到高效、精準的處理效果。在煤礦采煤掘進工作中，巷道的布置尤為關鍵，是連接地下與外界的唯一通道，事關井下工作人員能否順利升井的關鍵，此時可以通過高強支護聯(lián)合應用來確保巷道暢通安全。
4.結束語
綜上所述，在整個煤礦采煤掘進工作中，高強支護技術發(fā)揮著不可替代的作用，因此需要對其給予高度的重視。為了更好的發(fā)揮高強支護技術的優(yōu)勢，就需要結合煤礦采煤掘進工作的實際情況合理選擇技術框架和技術參數(shù)，并通過動態(tài)化的管理手段來提高煤礦采煤掘進工作效率。同時，煤礦企業(yè)管理人員還需要根據(jù)采煤流程和環(huán)節(jié)來制定一套系統(tǒng)、完善的管理措施，這樣既可以降低安全事故的發(fā)生率，而且還可以提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益，為煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎。
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作者簡介：張建輝（1990-），男，山西大同人，漢族，2017年畢業(yè)于山西大同大學采礦工程專業(yè)，采煤工程師，從事礦井通風工作。
