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

曲義生

摘? ? 要：現(xiàn)在，我國各個礦區(qū)的煤礦回采已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，回采工作面的工作設(shè)備規(guī)格也越來也大，相應(yīng)的產(chǎn)量、開采強(qiáng)度在不斷提升。如今各種科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，方便了人們的生活，促進(jìn)了煤礦采煤掘進(jìn)工作的順利發(fā)展。而在煤礦采掘工作進(jìn)行過程中，其中的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)在于高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：煤礦采掘;高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)

為確保煤礦回采的正常運(yùn)輸以及巷道的正常通風(fēng)，巷道斷面在不斷擴(kuò)大。各地淺層煤礦資源賦存量持續(xù)減少，礦區(qū)回采巷道朝著深、大的方向不斷發(fā)展。這就給巷道支護(hù)提出了更高的要求，一般情況下，針對深部、特厚煤層綜采放頂煤開采，要想在確保安全性、穩(wěn)定性的同時，提高生產(chǎn)效率以及采煤效果，要合理擴(kuò)大巷道斷面，而國內(nèi)當(dāng)前的巷道支護(hù)技術(shù)以錨噴技術(shù)為主，錨桿是支護(hù)體系中的主要承載結(jié)構(gòu)。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)約有60%的重點(diǎn)煤礦均采用錨桿支護(hù)，而錨桿支護(hù)在實(shí)際應(yīng)用中也表現(xiàn)出了一定的問題。一是巷道支護(hù)采用的錨桿強(qiáng)度有待提升，多數(shù)煤礦的錨桿屈服強(qiáng)度僅在370MPa左右，拉斷強(qiáng)度在550MPa左右，在同等支護(hù)強(qiáng)度條件下，因?yàn)殄^桿的強(qiáng)度較低，所以需要減小錨桿的布置間距;二是錨桿本身的剛度有待進(jìn)一步提升，部分研究表明，在高預(yù)緊條件下，只有少數(shù)高強(qiáng)度錨桿或者全長錨固錨桿能夠滿足高強(qiáng)度支護(hù)的要求。而目前多數(shù)礦區(qū)錨桿的預(yù)緊力僅控制在100N/m左右，預(yù)緊力大多在17kN左右。由此可見，煤礦巷道采用高強(qiáng)度支護(hù)技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)的主要難題。

一、高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的原理

在應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)時，一般應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)、超高強(qiáng)噴射混凝土支護(hù)技術(shù)、聯(lián)合高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)等，在應(yīng)用這一系列技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠確保圍巖和頂板強(qiáng)度的提升、巷道的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)煤礦采煤掘進(jìn)的實(shí)際需要，提高煤礦開采效率和安全性。

二、煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用

1.煤礦采煤掘進(jìn)工作中錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

在應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)時，關(guān)鍵的步驟是組合、聯(lián)結(jié)、加固錨桿。在采煤掘進(jìn)工作中，因?yàn)橄锏朗┕?，固有的巖層結(jié)構(gòu)受到破壞，這降低了巖層穩(wěn)定性，為了提高巖層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和巷道的安全性，要求在穩(wěn)定地層中深入錨桿、錨索，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)巷道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升。在錨桿支護(hù)施工時，應(yīng)選擇和組合錨桿，在有效組合錨桿之后，組合拱與組合梁能夠形成于巷道中，從而有效地防止出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象。最后要求加固全部的錨桿，結(jié)合采煤掘進(jìn)工作的施工現(xiàn)狀，設(shè)置適宜的錨桿群，進(jìn)而以錨桿群在巷道周圍建構(gòu)一種封閉式的承載結(jié)構(gòu)，以使錨桿支護(hù)的質(zhì)量提升。跟單一架棚支護(hù)方式存在顯著的差異性，錨桿支護(hù)重點(diǎn)體現(xiàn)的功能是主動防御性支護(hù)。錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦采煤掘進(jìn)工作中的應(yīng)用能夠結(jié)合實(shí)際現(xiàn)狀科學(xué)地進(jìn)行優(yōu)化，在設(shè)置支護(hù)方案的情況下，應(yīng)綜合、系統(tǒng)地勘查巷道周圍的巖層構(gòu)造，且根據(jù)巷道圍巖斷面層的實(shí)際現(xiàn)狀、巷道的使用時間、圍巖結(jié)構(gòu)應(yīng)力的改變等資料信息，全面規(guī)劃設(shè)計錨桿的部署以及施工工作。在煤礦開采時，因?yàn)槭┕て谳^長，如果巷道圍巖存在明顯的風(fēng)化現(xiàn)狀，要么是擴(kuò)大了巖層的斷層面積，那么都會制約巷道的安全性。在巷道進(jìn)行錨桿支護(hù)施工的時候，還應(yīng)對支護(hù)質(zhì)量進(jìn)行有效地控制，以及在完成施工后檢測錨桿的支護(hù)能力，確保錨桿支護(hù)的能力跟煤礦開采的施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相符合。

2.煤礦采煤掘進(jìn)工作中超高強(qiáng)噴射混凝土技術(shù)的應(yīng)用

超高強(qiáng)噴射混凝土支護(hù)技術(shù)具備兩種噴射技術(shù)，即潮式技術(shù)和濕式技術(shù)。其中，潮式技術(shù)是首先把骨料與水泥材料等，在進(jìn)行攪拌時將一些水加入其中，從而體現(xiàn)潤濕的功效，再結(jié)合壓縮空氣箱噴射區(qū)域推送，并且根據(jù)一定的比重將速凝劑和水配入，最終的時候進(jìn)行噴射即可。濕式技術(shù)是混合充足的水、骨料、水泥材料等，借助壓縮空氣在噴射的區(qū)域推送混合好的材料，并且根據(jù)一定的比重攪拌速凝劑，且快速進(jìn)行噴射工作即可。超高強(qiáng)噴射混凝土支護(hù)技術(shù)的明顯特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)礦井深部巷道巖石承載性能和強(qiáng)度的優(yōu)化，從而確保煤礦開采巷道的穩(wěn)定性和安全性。

3.聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

在煤礦采煤掘進(jìn)工作進(jìn)行過程當(dāng)中，主要是通過使用U型鋼可塑型支架以及錨網(wǎng)索支護(hù)等聯(lián)合到一起所形成的一層超高強(qiáng)支護(hù)體，從而解決掉之前在噴射混凝土支護(hù)及單一架棚支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用過程當(dāng)中巷道深處穩(wěn)定性不足的問題。同時應(yīng)用該聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，還能夠防止在巷道支護(hù)過程中，使得圍巖出現(xiàn)變形、移動甚至是流動等現(xiàn)象。而在聯(lián)合支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)中，所使用到的錨網(wǎng)索+U型鋼可縮性支架能夠防止礦井深處的巷道出現(xiàn)變形現(xiàn)象，同時還能夠通過應(yīng)用該支架，直接的將巷道的頂板及煤層結(jié)構(gòu)固定起來，防止這兩個結(jié)構(gòu)出現(xiàn)側(cè)向變形等現(xiàn)象。此外，在聯(lián)合支護(hù)技術(shù)過程當(dāng)中所遇到的錨網(wǎng)索支護(hù)材料主要有金屬網(wǎng)、塑料網(wǎng)、混凝土、木材以及鋼筋網(wǎng)等多項(xiàng)材質(zhì)共同構(gòu)成。而在煤礦的巷道支護(hù)技術(shù)施工過程中，應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)材質(zhì)為鋼筋網(wǎng)錨背板。通過在礦井的巷道頂板上，直接的將錨桿、錨索以及鋼筋網(wǎng)、錨背板固定于頂板上之后，聯(lián)合U型鋼可縮性支架，從而形成一層較為堅硬且具備有較高支撐能力的聯(lián)合支護(hù)體，能夠全面的發(fā)揮起整個聯(lián)合支護(hù)體內(nèi)外部的支護(hù)作用，使得巷道的圍巖整體以及頂板具有更強(qiáng)的安全性以及穩(wěn)定性，以保證煤礦采煤掘進(jìn)工作進(jìn)行過程中的安全性及穩(wěn)定性。

三、結(jié)論

在該技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)中，必須嚴(yán)格的控制施工工序，確保整體高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程之后的結(jié)構(gòu)具備良好的工程質(zhì)量。通過更好的應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)體的補(bǔ)強(qiáng)作用以及加固作用等等，使得煤礦內(nèi)部的采煤巷道也具備有更高的應(yīng)力、承載力以及強(qiáng)度、高度，以保證之后采煤作業(yè)順利完成。

參考文獻(xiàn)：

[1]王治峰.煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)的技術(shù)分析[J].中國科技縱橫，2014，000（010）：179-179.

[2]智力.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].礦業(yè)裝備，2019，104（02）：140-141.