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

1   高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的含義
　　隨著煤礦采掘的不斷發(fā)展，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)也就隨之誕生了。現(xiàn)階段，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的理論逐漸完善，有效提升了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。所謂高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，指的就是利用錨桿、鋼絲網(wǎng)及錨索等裝置制造出來(lái)的支護(hù)設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的礦井中，特別是在一些底軟、頂軟的煤層中，煤礦工作人員都會(huì)把兩種或兩種以上的支護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行使用，這樣做的原因是在一些相對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的地區(qū)，掘進(jìn)巷道的頂板會(huì)在壓力作用下出現(xiàn)變形，而高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)正是利用了較為傳統(tǒng)的支護(hù)原理，在很大程度上提高了巷道及礦井周圍巖石的穩(wěn)定性，從而使得巷道結(jié)構(gòu)更加合理化，有效提升了巷道承受載荷的能力，在一定程度上避免了由于承受巨大的壓力而使巷道出現(xiàn)變形的情況。由于高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)不僅具有比較高的安全性，還有很好的經(jīng)濟(jì)性，在確保煤礦采掘安全性的支護(hù)工作中得到了比較廣泛的應(yīng)用。高強(qiáng)錨桿桿體的制作材料、直徑及桿尾的加工工藝都是影響高強(qiáng)錨桿桿體強(qiáng)度的重要因素。一般那些強(qiáng)度較低的錨桿都是采用圓鋼制造而成的，具有較大的屈服強(qiáng)度，桿體的直徑范圍是 14 mm～20 mm，錨桿的破斷力相對(duì)也比較大。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和研究發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度的錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)具有明顯的優(yōu)越性及較高的性價(jià)比，可有效提升巷道支護(hù)的安全穩(wěn)定性。
　　2   煤炭開(kāi)采過(guò)程中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的基本工作原理
　　在我國(guó)煤礦企業(yè)進(jìn)行采煤掘進(jìn)工作中，有效運(yùn)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)能夠有效的保障采煤工作的安全性。高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)主要運(yùn)用在對(duì)煤礦的巷道進(jìn)行支撐作用上，在對(duì)煤礦的巷道進(jìn)行高強(qiáng)支護(hù)前，需要相關(guān)工作人員先對(duì)煤礦的巷道進(jìn)行探測(cè)分析，而后制定出合理的方案對(duì)煤礦的巷道進(jìn)行高強(qiáng)支護(hù)。需要注意的是，對(duì)煤礦的巷道進(jìn)行高強(qiáng)支護(hù)時(shí)，主要以保證煤礦的巷道的牢固為首要原則，只要煤礦的巷道足夠牢固就能有效減少煤礦生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，或者即使發(fā)生了安全事故，牢固的通道也能保證工作人員第一時(shí)間進(jìn)行撤離。同時(shí)需要注意的是，在開(kāi)采煤礦前，對(duì)巷道進(jìn)行高強(qiáng)支護(hù)工作時(shí)，需要相關(guān)測(cè)量及安裝施工人員根據(jù)巷道實(shí)際情況，可以靈活加長(zhǎng)錨桿的長(zhǎng)度，以及增加錨桿的承重力，以此來(lái)保障煤礦巷道的安全性。一般情況下，為保障煤礦開(kāi)采工作人員的生命安全，在對(duì)煤礦巷道頂部進(jìn)行高強(qiáng)支護(hù)時(shí)，需要考慮到一旦頂部重量大于承重重量時(shí)，需要設(shè)計(jì)出自動(dòng)預(yù)應(yīng)力的效果，從而加大巷道的抗變形能力及增加了承重力，從而提高了煤礦生產(chǎn)的安全性。除此之外，煤礦巷道的高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)還能夠通過(guò)抵消垂直力的方式來(lái)加強(qiáng)巷道側(cè)壁的承載能力，加大了煤礦巷道的安全性，保障了人員的工作效率，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)有著舉足輕重的作用。
　　3   煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用
　　3.1   軟巖巷道中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
　　作為長(zhǎng)期以來(lái)煤礦采掘工作的難點(diǎn)，軟巖巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu)必須加以增強(qiáng)才可有效避免煤礦安全事故的產(chǎn)生。由于軟巖巷道具有較差的穩(wěn)定性且存在大量的圍巖節(jié)理裂隙，這就導(dǎo)致了在煤礦采掘工作中很容易出現(xiàn)巷道變形現(xiàn)象，所以就要用到高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來(lái)避免頂板事故發(fā)生的可能性，從而在一定程度上保證軟巖巷道結(jié)構(gòu)的煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中的安全可靠性。為了減少軟巖巷道結(jié)構(gòu)煤礦在開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生安全事故的可能性，煤礦企業(yè)管理人員需根據(jù)煤礦現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況制定合理的頂板支護(hù)管理章程，確保煤礦工作人員在進(jìn)行開(kāi)采工作時(shí)可以有序、高效地開(kāi)展掘進(jìn)工作，從而有效提高煤炭開(kāi)采效率。對(duì)于在煤礦支護(hù)過(guò)程中所用到的設(shè)備，煤礦企業(yè)管理人員應(yīng)增強(qiáng)管理意識(shí)，通過(guò)維護(hù)支護(hù)設(shè)備的方式來(lái)提高煤礦采掘工作面頂板的安全可靠性。一般情況下，工作人員評(píng)價(jià)頂板支護(hù)設(shè)備主要是從支護(hù)設(shè)備的穩(wěn)固、質(zhì)量及性能三方面進(jìn)行，因此，煤礦企業(yè)需定期安排檢查人員對(duì)支護(hù)設(shè)備進(jìn)行檢修，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)在煤礦采掘過(guò)程中具備一定的實(shí)用價(jià)值，進(jìn)而從根本上維護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。此外，煤礦企業(yè)可利用貼幫支護(hù)、切頂支護(hù)、超前支護(hù)及端頭出口支護(hù)等方式來(lái)確保煤礦采掘工作的安全可靠性。煤礦井下開(kāi)采工作需要各個(gè)工作部分之間的相互配合才能順利完成，煤礦企業(yè)的管理人員需加強(qiáng)對(duì)頂板支護(hù)的管理工作，從而有效減少冒頂事故出現(xiàn)的可能性。
　　3.2   高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦采煤掘進(jìn)中的應(yīng)用
　　必須要與煤礦采煤工程實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)，最主要的是要與巷道實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，然后據(jù)此進(jìn)行應(yīng)用方案的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，這樣才能夠提高技術(shù)應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力，以達(dá)到支護(hù)作用主導(dǎo)保護(hù)圍巖的效果，使得技術(shù)應(yīng)用更具實(shí)效性。在高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用中主要采用的是懸吊的原理，將錨桿長(zhǎng)度、直徑進(jìn)行確認(rèn)，然后保證其所具有的承載力以及錨固力，對(duì)錨桿的穩(wěn)定性進(jìn)行明確，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中要保證間排距以及相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)。通過(guò)這樣的應(yīng)用原理，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)能夠連續(xù)進(jìn)行應(yīng)力傳遞，使得垂向應(yīng)力有所降低，以便在掘進(jìn)過(guò)程中造成巖石變形，起到最優(yōu)的支護(hù)作用。
　　3.3   在預(yù)破碎煤層的應(yīng)用
　　煤礦采掘施工中使用爆破技術(shù)會(huì)對(duì)巷道結(jié)構(gòu)、周圍巖層等產(chǎn)生負(fù)面影響，因此需要及時(shí)對(duì)預(yù)破碎煤層進(jìn)行合理支護(hù)。爆破作業(yè)一般以爆破點(diǎn)為中心，周邊巖層會(huì)受到不同程度的影響，需要及時(shí)對(duì)松動(dòng)巖層進(jìn)行加固。爆破前需要及時(shí)對(duì)關(guān)鍵位置的圍巖進(jìn)行錨固加強(qiáng)處理，充分發(fā)揮圍巖承載作用，避免巖層壓力過(guò)大引發(fā)的危害，一定程度上可防止圍巖變形。
　　3.4   光爆錨噴網(wǎng)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)
　　通過(guò)利用錨桿所具有的加固拱作用，能夠有效改善圍巖部位的薄弱環(huán)節(jié)，使圍巖的抗剪力作用可以顯著提升。在礦井深部圍巖位置處加設(shè)上加固拱結(jié)構(gòu)，能夠使該部位的圍巖具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，同時(shí)可以確保巷道上方的圍巖盡可能小的出現(xiàn)形變或松動(dòng)問(wèn)題，更好地保障巷道在采煤工作中的掘進(jìn)效率及操作的安全性。而錨桿還具有一定的懸吊功能，可以將一些即將發(fā)生冒落的圍巖通過(guò)懸吊作用而將其固定于上方相對(duì)堅(jiān)固的圍巖上，通過(guò)錨桿支撐，對(duì)即將發(fā)生冒落圍巖加以支撐，承載這部分圍巖的重載荷。另外，錨桿支護(hù)還擁有一定的補(bǔ)強(qiáng)效果，在巷道四周加設(shè)錨桿，使巷道深部位置處的圍巖載荷明顯降低，有效提升圍巖強(qiáng)度，讓圍巖所承受的拉應(yīng)力及壓應(yīng)力更小。該高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)中組合梁是把相應(yīng)的錨桿支護(hù)于層狀的巖層位置處，如此能夠把相應(yīng)的薄巖層和錨固組合為相應(yīng)的組合梁結(jié)構(gòu)，能夠有效增強(qiáng)巷道所具有的承載性能，以更好地保障巷道作業(yè)過(guò)程中的安全性
　　4   結(jié)束語(yǔ)
　　由于我國(guó)對(duì)煤炭資源的需求量越來(lái)越大，采煤深度越來(lái)越深，開(kāi)采難度越來(lái)越難，對(duì)采煤的安全性造成了很大的挑戰(zhàn)。因此只要一個(gè)小小的疏忽就會(huì)造成煤礦安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，為我國(guó)煤礦生產(chǎn)企業(yè)的財(cái)政及人員造成極大的損失，才我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展造成不利影響和阻礙。所以，在煤礦開(kāi)采掘進(jìn)過(guò)程中運(yùn)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)能夠有效的保障采煤的安全性和效率，能有效提升煤礦巷道的牢固性和穩(wěn)定性，為開(kāi)采人員提供了強(qiáng)有力的安全保障。