煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用研究

孫少安 李鵬飛 嚴(yán)明 張?jiān)? 李建

摘 要：文章基于高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的內(nèi)涵，介紹采煤掘進(jìn)工作的基本措施與方法，重點(diǎn)對常用的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行介紹并提出對此技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用的思路，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦采煤掘進(jìn)工作;高強(qiáng)支護(hù)技術(shù);運(yùn)用

1、引言

眾所周知，煤礦采煤掘進(jìn)工作屬于高危作業(yè)類型，尤其是在目前人們對于煤炭資源的需求量在持續(xù)增加的同時(shí)，更是需要做好煤礦采掘作業(yè)中的安全管理工作。而目前高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，可以在降低采煤工作難度的同時(shí)提升采煤作業(yè)安全性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)煤炭資源開采效率的提升，滿足煤炭行業(yè)的發(fā)展需求。因此，為了應(yīng)對目前不斷增加的煤炭資源需求，并且應(yīng)對采礦深度不斷增加所帶來的難度以及危險(xiǎn)性，需要通過高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的合理應(yīng)用來解決礦井內(nèi)低壓增加、圍巖應(yīng)力降低以及巷道移動和變形等問題，發(fā)揮其作用來保證煤礦采掘作業(yè)安全以及開采效率和開采量的提升。

2、高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的內(nèi)涵

在煤礦采煤掘進(jìn)工作中通過高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以提升采煤作業(yè)的安全性并保證煤礦資源的開采質(zhì)量。應(yīng)用此技術(shù)可以對煤礦巷道起到支撐作用，而在此技術(shù)的應(yīng)用之前需要全面探測巷道并對探測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合分析結(jié)果以及所掌握的巷道實(shí)際情況進(jìn)行高強(qiáng)支護(hù)方案的制定。具體地說，通過上述高強(qiáng)支護(hù)方案的執(zhí)行可以實(shí)現(xiàn)巷道牢固性的提升以及掘進(jìn)作業(yè)中安全事故概率的降低。且在安全事故發(fā)生時(shí)可以爭取更多的時(shí)間來幫助作業(yè)人員安全撤離。而在此技術(shù)的應(yīng)用中則需要結(jié)合巷道實(shí)際來選擇錨桿長度，保證其所承受的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)巷道安全系數(shù)的提升。同時(shí)還要結(jié)合可能會出現(xiàn)的特殊情況，針對頂部質(zhì)量超過支護(hù)承重質(zhì)量的情況進(jìn)行自動預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)巷道變形可能性的降低以及巷道承重能力的提升，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)安全性的提升。此外，通過此技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)對垂直力的抵消，實(shí)現(xiàn)巷道側(cè)壁承載能力的提升，進(jìn)而提升煤礦生產(chǎn)作業(yè)效率并保證掘進(jìn)作業(yè)安全。

3、采煤掘進(jìn)工作的基本措施與方法

正是在目前社會發(fā)展以及煤礦企業(yè)發(fā)展進(jìn)步的形勢下，煤礦企業(yè)需要結(jié)合煤礦工藝發(fā)展來進(jìn)行完整發(fā)展框架的制定，保證掘進(jìn)工作方法的落實(shí)以及對整體管控結(jié)構(gòu)和管理效果的優(yōu)化，滿足實(shí)際企業(yè)發(fā)展實(shí)際需求。而針對煤礦采掘作業(yè)中常用的落煤方法以及支護(hù)措施來說，主要是采取采煤機(jī)連續(xù)多次循環(huán)落煤方法來推進(jìn)項(xiàng)目的方式，而且在每次采掘作業(yè)中主要是通過切槽以及采垛等項(xiàng)目技術(shù)框架來實(shí)現(xiàn)對整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。同時(shí)還要在采掘作業(yè)中通過階梯式前移的方式來優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)。在其中的割煤作業(yè)中，也主要是對截割頭上下切割的作用進(jìn)行利用，保證其在底板位置的有效移動并結(jié)合有效的臨時(shí)支護(hù)項(xiàng)目來優(yōu)化貼合效果。在上述作業(yè)過程中則需要管理人員采取相應(yīng)的管控措施以及管理結(jié)構(gòu)來保證緊貼力度滿足實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)需求，實(shí)現(xiàn)對永久支護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用，保證最大距離在10～13m的范圍，結(jié)合錨桿對施工支護(hù)效果進(jìn)行全程監(jiān)控以及確保施工作業(yè)的連續(xù)性和規(guī)范性。同時(shí)，在上述過程中還需要技術(shù)人員針對采煤方法和具體措施中的問題并結(jié)合具體環(huán)境進(jìn)行有針對性的技術(shù)框架的建立，滿足項(xiàng)目實(shí)際要求以及質(zhì)量要求，還要結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來提升技術(shù)項(xiàng)目動態(tài)化管理結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對信息結(jié)構(gòu)以及信息控制框架的有效維護(hù)，減少采掘作業(yè)中的事故概率。

4、煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用

4.1高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。在目前的煤礦采煤掘進(jìn)作業(yè)中，針對比較復(fù)雜的開采環(huán)境，尤其是在具有較差地質(zhì)環(huán)境的區(qū)域中開展采煤掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，表現(xiàn)出具有較大的開采難度以及較多安全隱患的特點(diǎn)，這就需要通過高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來提升煤礦開采的安全性。而通過此技術(shù)在確保煤礦開采活動穩(wěn)定運(yùn)行方面所起到的作用主要有以下幾點(diǎn)：首先是在目前煤礦開采深度不斷增加的同時(shí)，也增加了采煤掘進(jìn)難度，這也使得作業(yè)人員面臨的危險(xiǎn)隨之增加。而通過此技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)礦井內(nèi)巖層穩(wěn)定性以及巖壁牢固性的提升，有助于確保煤礦采掘作業(yè)的安全性。其次是在此技術(shù)的應(yīng)用中，所應(yīng)用的支護(hù)材料的成本較低，且由于重量較輕也降低了運(yùn)輸成本，同時(shí)也具有較小的組裝難度和人工作業(yè)工作量，表現(xiàn)出良好的支護(hù)效果，因而此技術(shù)也表現(xiàn)出良好的性價(jià)比特點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)效率的提升。最后通過此技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)礦井巷道維護(hù)難度的降低以及服役期的延長，同時(shí)也保障煤礦生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)采煤掘進(jìn)作業(yè)中能源消耗的減少，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦采煤掘進(jìn)作業(yè)中生產(chǎn)效益的提升。

4.2礦用支護(hù)型鋼的應(yīng)用。針對比較復(fù)雜的煤礦開采條件以及常見的復(fù)雜地質(zhì)條件和礦山地形條件，為了確保作業(yè)人員安全，需要在巷道支護(hù)作業(yè)中對礦用支護(hù)型鋼進(jìn)行合理利用，發(fā)揮支護(hù)型鋼有效的抗壓性和抗拉性特點(diǎn)，還要做好對其抗剪切性能的把握，滿足實(shí)際生產(chǎn)所需。在此技術(shù)應(yīng)用中重點(diǎn)需要租歐豪對支護(hù)型鋼荷載能力的準(zhǔn)確計(jì)算以及合理設(shè)計(jì)，保證其性能的最大化發(fā)揮來提升礦井巷道的牢固性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)中安全事故概率的降低。

4.3可縮性支架的應(yīng)用。此類支架是高強(qiáng)支護(hù)中比較常用的支架形式，通過此類支架的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)雙向伸縮，比較適合在巷道面積比較小的礦井中應(yīng)用。這主要在此類巷道中容易由于巷道空間的限制而增加開采難度并容易破壞巷道側(cè)壁，實(shí)現(xiàn)煤礦采煤掘進(jìn)工作危險(xiǎn)性的增加。而通過此類支架的應(yīng)用則可以實(shí)現(xiàn)巷道承壓能力的替身個(gè)，保證其具有更好荷載能力來發(fā)揮其支護(hù)作用。在保證巷道作業(yè)安全的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)效率的提升。

4.4預(yù)留煤柱的應(yīng)用。作為高強(qiáng)支護(hù)中比較傳統(tǒng)的形式，其主要在巷道的上區(qū)段和下區(qū)段中應(yīng)用，尤其是針對具有較差的通風(fēng)條件以及排水能力的礦井巷道，通過此種操作比較便捷的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以解決上述問題。但是此此技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出較高的應(yīng)用成本，同時(shí)也會導(dǎo)致巷道后期維護(hù)難度的增加。這就需要結(jié)合礦井巷道實(shí)際情況來選擇不同的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，確保采煤作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

4.5高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。針對采煤掘進(jìn)作業(yè)中具有較高危險(xiǎn)性以及安全事故概率較高、事故造成死亡率較高的特點(diǎn)，分析其容易出現(xiàn)的事故類型，針對其中由于巷道不夠牢固而常見的頂板事故，可以通過高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來提升巷道的牢固程度。而為了保證此技術(shù)作用的有效發(fā)揮，需要對此技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，發(fā)揮其控制圍巖應(yīng)力的作用來更好地保護(hù)巷道錨固圍巖，并實(shí)現(xiàn)巷道圍巖穩(wěn)定性的增強(qiáng)。同時(shí)還要結(jié)合礦山地質(zhì)條件和自然環(huán)境條件等對巖層中錨固件的長度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算并選擇最佳的支護(hù)方式，結(jié)合礦井巷道情況來全面測試支護(hù)方式，在確保設(shè)計(jì)效果的同時(shí)，通過高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來提升圍巖應(yīng)力，保證采煤掘進(jìn)作業(yè)的安全和穩(wěn)定開展。

5、結(jié)語

高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦采煤掘進(jìn)作業(yè)中的應(yīng)用有助于應(yīng)對目前不斷加深的煤礦開采深度造成的煤礦開采難度增加的問題，確保煤礦生產(chǎn)人員的安全性。同時(shí)也表現(xiàn)出具有較低成本以及降低巷道維護(hù)難度和延長其服役期等特點(diǎn)。為此，文章重點(diǎn)研究其中的礦用支護(hù)型鋼、可縮性支架以及預(yù)留煤柱等方式，并提出了對此技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的策略，確保其作用的發(fā)揮來保證煤礦采掘作業(yè)的安全和穩(wěn)定開展。

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