煤礦采煤掘進(jìn)工作中的技術(shù)應(yīng)用

張富榮

（山西焦煤西山煤電鎮(zhèn)城底礦綜掘二隊(duì)，山西 太原 030203）

引 言

目前，在日常生活以及生產(chǎn)過(guò)程中，煤炭資源依然有著非常廣泛的應(yīng)用，因此，煤炭資源的需求量依然非常大。加之，煤炭資源可燃性非常好，而且存儲(chǔ)時(shí)間以及貯藏量都比較有優(yōu)勢(shì)，所以，促使了煤炭開(kāi)采行業(yè)發(fā)展越來(lái)越快。在煤炭的開(kāi)采過(guò)程中，煤炭的采掘面逐漸向更深處延伸。在采煤掘進(jìn)的過(guò)程中，施工的安全性始終是重中之重，為確保安全，工作人員需要對(duì)煤礦的巷道進(jìn)行構(gòu)建，但是，隨著煤礦巷道的延伸，巷道的穩(wěn)定性以及堅(jiān)固性就變得越來(lái)越差，所以，在煤礦的采掘過(guò)程中就比較容易發(fā)生意外事故，影響煤礦采掘施工的整體安全性。因此，對(duì)煤礦巷道實(shí)施高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)是十分有必要的，可以提高煤礦采掘施工的整體安全性［1-3］。

1 高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)

1.1 巷道支護(hù)問(wèn)題

在采煤掘進(jìn)的過(guò)程中，巷道處于地下較深的地方，承受著來(lái)自地面的壓力，并且，由于巷道要支持采礦作業(yè)，要求的斷面較大，所以，對(duì)其作支護(hù)難度比較大。巷道不僅斷面積和承壓比較大，而且頂部的巖層較薄十分脆弱，這就要求支護(hù)材料的質(zhì)量要好并且穩(wěn)定性高。同時(shí)，巷道是礦井地下通道，距離長(zhǎng)、復(fù)雜度高，維護(hù)困難，這就要求巷道的支護(hù)要非常牢固。

1.2 高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)介紹

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)根據(jù)實(shí)際情況主動(dòng)對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)，增強(qiáng)圍巖的預(yù)應(yīng)力。高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用的主要材料是樹(shù)脂錨桿，按照標(biāo)準(zhǔn)排距排列，進(jìn)行巷道的頂部加固，當(dāng)高強(qiáng)支護(hù)的預(yù)應(yīng)力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后就可以通過(guò)改變形狀對(duì)外部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生擠壓，從而形成了一個(gè)整體穩(wěn)定的層狀頂板，也叫預(yù)應(yīng)力承載墻。高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)作用原理就是將豎直的應(yīng)力分散到各處，降低頂部的壓力，同時(shí)，因?yàn)楦邚?qiáng)支護(hù)會(huì)產(chǎn)生形變，從而擠壓頂部和四周的結(jié)構(gòu)，使得頂部得到支護(hù)，四周的形變得以控制，達(dá)到了主動(dòng)支護(hù)的目的。

2 高強(qiáng)支護(hù)的特點(diǎn)

1）高強(qiáng)支護(hù)可以起到積極的支撐作用，使井下巷道周圍的巖石處在一個(gè)非常穩(wěn)定的狀態(tài)下。

2）采用高強(qiáng)支護(hù)的時(shí)候，一定要選擇聯(lián)合支護(hù)，可有效地降低巖石巷道及其部分的變形量。

3）在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)需要考慮環(huán)境以及自然形態(tài)的作用，還應(yīng)注意固定在周圍的巖石深度，一定要結(jié)合理論知識(shí)準(zhǔn)確計(jì)算，進(jìn)而選擇恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方法。

4）使用高強(qiáng)支護(hù)的時(shí)候，必須將巖石的承載能力發(fā)揮出來(lái)，達(dá)到了積極的支撐作用。

3 高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦巷道的運(yùn)用過(guò)程中取得了很好的效果。在開(kāi)始支護(hù)的時(shí)候，通常都有不連續(xù)的情況出現(xiàn)，例如，裂隙張開(kāi)等，而高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)可以使得圍巖保持被壓狀態(tài)，這樣就可以很好地控制不連續(xù)的變形與破壞，保證了巷道錨固區(qū)圍巖的完整性，控制圍巖的承載力，這在一定程度上減少了外圍巖里層被破壞的概率。而高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)本身的延伸桿體對(duì)圍巖后面的變形可以產(chǎn)生很好的控制。支護(hù)初期，工作人員可以有效地增強(qiáng)巷道錨桿的阻礙，使煤礦支護(hù)技術(shù)的延伸得到實(shí)現(xiàn)［4］，在煤礦采掘的過(guò)程中，即使煤礦采掘施工的環(huán)境有一些阻力，井下工人也能很好地對(duì)其變形進(jìn)行控制。在煤礦采煤掘進(jìn)過(guò)程中，想要避免煤礦采掘中出現(xiàn)問(wèn)題，使得企業(yè)煤礦掘進(jìn)工作的質(zhì)量得到保障，就必須將實(shí)際需要和設(shè)計(jì)方案有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。巷道錨梁的使用能更好地固定和承接高強(qiáng)支護(hù)。假如，若對(duì)井下的巖體要求非常高，巷道錨梁能為高強(qiáng)度的支護(hù)分擔(dān)一定的壓力，從而可以方便煤礦采掘人員更加有效地進(jìn)行采煤掘進(jìn)工作。由于高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的隱蔽性非常好，所以要保障煤礦工程的安全性以及施工的質(zhì)量。

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，國(guó)家的煤礦深井也變得非常多，高采動(dòng)的地壓也不斷上升，如果沒(méi)有相應(yīng)的防護(hù)措施，就可能出現(xiàn)冒頂?shù)纫幌盗惺鹿实陌l(fā)生。但目前，在一些自然條件相對(duì)特殊的地區(qū)，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，在高應(yīng)力的情況下，這些巷道的頂部都會(huì)發(fā)生很大的變形，同時(shí)，在巷道的內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)一系列收縮變形等問(wèn)題。這些都會(huì)影響巷道的使用，特別是一些沿空掘巷，假如沒(méi)有很好地采取一些高強(qiáng)支護(hù)的裝置，在煤礦采掘的時(shí)候就會(huì)很容易發(fā)生巷道的變形，并且在回采階段，巷道依舊會(huì)有嚴(yán)重的變形問(wèn)題，而且斷面的收縮率能達(dá)60%以上［5］，這樣會(huì)嚴(yán)重影響巷道的安全性，使得安全事故經(jīng)常發(fā)生。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，構(gòu)建更加完善的高強(qiáng)支護(hù)監(jiān)測(cè)機(jī)制，通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，收集圍巖的狀態(tài)發(fā)展信息數(shù)據(jù)，對(duì)高強(qiáng)支護(hù)工作的具體成果以及圍巖的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行動(dòng)態(tài)的掌握，并及時(shí)地利用收集的數(shù)據(jù)等資料，對(duì)一些高強(qiáng)度的支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行有效的優(yōu)化處理。并且，在煤礦掘進(jìn)的過(guò)程中還要對(duì)巷道支護(hù)的具體效用進(jìn)行更為深入的追蹤監(jiān)測(cè)，然后利用科學(xué)有效的方法分析圍巖的實(shí)際情況，找出其中可能存在的一些安全隱患，對(duì)其進(jìn)行及時(shí)有效的改進(jìn)，以免發(fā)生不必要的危險(xiǎn)，保證巷道施工的整體安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在采煤掘進(jìn)的過(guò)程當(dāng)中，一定程度上可以確保煤礦開(kāi)采的安全性。本文對(duì)煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)的技術(shù)進(jìn)行分析，旨在為煤礦采煤掘進(jìn)工作提供一些有價(jià)值的參考信息。

［1］ 趙金伍.高強(qiáng)支護(hù)在采煤掘進(jìn)過(guò)程中的技術(shù)應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2014，2（1）：123-125.

［2］ 劉曉恒，王凱，江帥.煤礦掘進(jìn)巷道錨桿支護(hù)方式的應(yīng)用與分析［J］.煤礦機(jī)電，2013，2（2）：55-57.

［3］ 康紅普，王金華，林建.煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］.煤炭學(xué)報(bào)，2010，2（11）：144-147.

［4］ 楊雙鎖，康立勛.煤礦巷道錨桿支護(hù)研究的總結(jié)與展望［J］.太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，2（4）：77-79.

［5］ 張緒言，楊雙鎖.沿空巷層狀頂板變形特征及對(duì)錨固結(jié)構(gòu)的影響［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2013，2（6）：77-79.