开滦集团东欢坨矿业公司河北省唐山064002
摘要：随着社会经济的快速发展，煤炭资源的使用量越来越多，是我国重要的能源之一。随着煤炭需求量的增加，各地区煤矿开采深度逐渐增加，煤炭采掘面深度越深，煤矿巷道受到的压力就越大，其稳定性和坚固性越差，直接影响煤矿工人的生命财产安全，也严重影响煤矿的生产效益。因此必须针对巷道采取安全措施，高强支护技术应运而生。高强支护技术的出现，有效加固了巷道，减少了安全生产事故的发生，使煤矿工人的生命财产得到了有效保障。
关键词：采煤掘进；高强支护技术；应用
引言
随着对煤炭资源需求的上涨，煤矿开采作业任务不断增加，为了确保在进行深井作业时煤矿工人的安全，需要对高强支护技术展开科学合理的运用。特别是针对一些地质条件特殊的采矿区，由于岩层结构缺乏良好的稳定性，因此在进行实际开采时必须通过高强支护技术来保障开采作业的安全。
1高强支护技术相关概述
1.1概念
近年来，高强支护技术在我国煤矿开采施工中得到了较为广泛的应用，使得我国的煤矿开采效率与质量得到了较大程度的提高。高强支护技术是一种可以实现岁岩层结构进行支护、制成的技术方式，其有效应用使得煤矿巷道的巷壁、岩壁的承载力得的显著提升。现阶段，预留煤柱以及矿用支护型钢技术是较为常用的两种高强支护技术。通常来说，高强支护技术有效应用，能够大大降低工作人员的工作量，同时延长巷道的安全使用寿命，节约了开采成本。
1.2特点
高强支护技术因其特有的技术应用优势，在当前的煤矿开采巷道掘进支护结构中得到了较为广泛的应用。高强支护技术特点可总结如下。
（1）高强支护技术的有效应用，可以在较大程度上实现对煤炭开采工作面的有效加固，增强煤矿巷道支护结构的稳定性；
（2）高强支护技术应用过程操作简便、投入成本较低，适用于多种地质环境施工；
（3）高强支护技术涉及的构件易于组装、便于携带，大大减少了工作人员的工作量；
（4）高强支护技术有效应用，能够使煤矿巷道的维修工作变得较为简单，且需要维护的频率较低，降低了煤矿开采成本支持，进而保障了煤矿开采的经济效益。
2采煤掘进过程中巷道的破坏分析
在煤矿开采的过程中，巷道既是工作人员的出行通道，同时也是矿石和开采设备的运输通道。在施工作业的过程中巷道最容易受到外部因素的影响，巷道受到破坏的区域主要集中在巷道的侧面、底部、顶面，其中任何一个区域出现变形破坏，都会影响到煤矿开采的工作质量。
在采煤掘进的过程中由于水平结构的应力过大，在该应力的作用下，巷道底面的岩石结构就会出现变形，从而出现巷道底板的变形。在采煤掘进施工中直接破坏了岩石原本的结构稳定性，巷道侧面的岩石就会受到更大的压力，从而出现剪切变形。
在煤矿开采的过程中巷道的顶面一旦出现了变形问题，直接影响到了采煤工作的安全性，在顶板变形的影响下，采煤冒顶事故的发生概率明显提升。巷道顶板变形的主要成因是岩石内部的横向作用力与岩石自身的重力，在结合之后对巷道的承重梁施加的外力。在该外力的作用下，承重梁出现一定的弯矩，加速了承重梁的变形量，从而使得巷道顶板发生严重变形，直接影响到采煤掘进工作的正常开展。
3采煤掘进中高强支护技术的应用
3.1光爆锚喷网技术
该项技术的应用原理主要是利用锚杆加固拱作用，实现对围岩薄弱部分进行改善，进而增强围岩抗剪力，提高对巷道的支护强度。在巷道的深部围岩处设置加固拱结构，提高围岩处的稳定性，同时有效预防了巷道上方围岩发生松动、变形，有效确保了煤矿开采工作的效率与安全性。同时，对于可能发生冒落的围岩，可以利用锚杆的悬吊功能使其固定在相对坚固位置上，在利用锚杆支撑作用对其进行支撑并负担该部分围岩产生重载荷。除此之外，锚杆支护具备一定补强作用。将锚杆加设在巷道周边，可以降低巷道深处围岩的荷载，进而增强周边围岩强度，同时降低了围岩所受到的应力。光爆锚喷网技术通过将锚杆支护在层状岩层处，与薄岩层组合成为组合梁的结构形式，增强了巷道承载能力，更好的确保煤矿开采的安全性。
3.2超高强喷射混凝土支护技术
超高强喷射混凝土支护技术，是对水泥裹砂技术与干式喷射混凝土支护技术的结合应用。干式喷射混凝土支护技术的应用原理是通过喷砂机将一定比例混合的水、混凝土速凝剂等混合物质，喷在巷道的围岩壁上达到加固支护的作用。水泥裹砂技术则是将水泥包裹的砂粒混合物，喷在巷道围岩壁上，达到加固目的。在应用超高强喷射混凝土支护技术之前，应结合煤矿巷道中围岩的地质结构情况，选择合适的喷射混凝土支护技术，并制定相应的应用方案。
3.3锚杆支护技术
在巷道高强支护方案中锚杆支护技术是非常重要的组成部分，在锚杆支护技术应用的时候，主要的工序有锚杆的组合、锚杆的联结和锚杆的加固。在采煤掘进的过程中由于巷道的施工，破坏了原有的岩层结构，使得岩层的稳定性下降，为了保证巷道的安全，提升岩层结构的稳定性，需要使锚杆深入稳定的地层当中进行互相联接，从而提高巷道围岩的结构稳定性。在锚杆支护施工的过程中需要对锚杆的类型进行选择并完成相互组合，在锚杆进行有效的组合之后，可以在巷道形成组合梁和拱，可以很好的避免冒顶事故的发生。最后需要对所有的锚杆进行加固，根据采煤掘进的实际施工情况，实际合理的锚杆群，从而保障巷道在锚杆群的作用下，可以在周边形成一个封闭的承载体系，提高锚杆支护的整体质量。锚杆支护与液压支架支护具有明显的不同，锚杆支护的主要特征是发挥防御性支护的作用。在煤矿开采中锚杆支护需要根据实际情况进行合理的调整，在支护方案设计时，需要对巷道周边的岩层结构进行全面系统的勘查，并结合该巷道周边围岩的结构应力变化、巷道的应用年限、围岩的断面层实际情况等勘查资料，进行锚杆部署与施工的整体规划设计。在煤矿开采的过程中由于施工周期长，一旦巷道围岩出现严重的风化情况或者是岩层中的断层面积扩大，都会给巷道的安全造成一定的影响。为此在锚杆设计的时候，需要保障锚杆的空顶距离达到1.5米左右，并且进行相应的混凝土喷射施工，提高围岩结构的稳定性。在巷道锚杆支护施工的过程中需要严格控制支护的质量，并且在施工完成之后对锚杆的支护性能进行检测，保障锚杆支护的性能达到煤矿开采的施工设计要求。
3.4联合支护技术
在采煤掘进的时候，除使用上述几种高强支护技术，在巷道施工处理的过程中工作人员会根据煤矿的具体开采情况，选择联合支护的技术方案。如在巷道高强支护时，采取U型支架和锚杆支护技术的联合，充分的发挥出两者的优势，提高巷道支护的整体质量与安全。
结语
高强支护技术的应用，对于煤矿采煤掘进工作而言是一项极为重要的支护措施与安全保障措施。实践证明，只有充分了解与掌握高强支护技术的应用原理及应用措施，根据实际情况制定合理的支护方案，才能充分发挥高强支护技术的作用，从而提升巷道、围岩的承载性能，保障采煤工作的安全、高效展开。
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