高强支护技术在中泰矿业采掘工作中的应用

[摘 要]随着我国经济的快速发展，人们对煤炭的需求逐渐增加。但是由于煤矿开采逐渐向地下深处挖掘，煤矿开采难度也逐渐增大，随着煤矿巷道深度的增加，其坚固性与稳定性逐渐变差，威胁性逐渐增加强，因此这就需要高强支护技术来保证煤矿采掘工作的顺利进行。高强支护技术在煤矿采掘工作中的推广应用是保障开采工作人员安全开采的重要手段，也是提高煤矿井抗压能力的关键技术，因此，在煤矿采掘工作中非常有必要推广使用高强支护技术保护巷道安全。

[关键词]高强支护技术；煤矿采掘工作；应用

中图分类号：S541 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）06-0383-01

引言

煤炭资源与人们生活、生产息息相关，但是，随着煤矿的采掘面逐渐向矿井深部延伸，煤矿开采工作危险指数逐渐增加，矿井巷道掘进期间安全事故时有发生，严重威胁作业人员的生命安全，因此使用高强支护技术保证煤矿的采掘的安全就显得尤为重要。本文通过简单介绍高强支护技术及其原理，对几种高强支护技术在中泰矿业的应用进行了分析，希望为相关工作人员提供参考。

1 高强支护技术简述

高强支护技术就是结合煤矿巷道的实际情况，计算设计合理的巷道断面形状、尺寸，采用具有高支护强度的支护技术对巷道进行支护。目前常用的高强支护技术主要包括喷射混凝土支护技术、光爆锚喷支护技术和联合支护技术。由于我国煤矿开采早期主要是在比较浅的土层中开采煤炭资源，开采力度不大，因而对高强支护的应用也较少，但是近些年来，煤炭开采的深度和力度的加大，煤矿巷道逐渐加深，其牢固性降低，尤其是在岩层结构脆弱、地质条件复杂的地区就必须采用高强支护技术。高强支护技术具有成本较小、材料简单、组装容易、技术简单的特点。高强支护技术不仅可以提高了巷道承载能力，还保证了周围岩石的稳定性，延长了巷道的使用年限，保证了煤矿开采安全进行。

2 高强支护技术的原理

将高强支护技术应用于煤矿采掘当中应当坚持相应的原则，并且需要结合现场的实际现状设计高强支护方式。具体来讲，需要结合现场实际状况把巷道周围的岩石承载能力充分发挥出来，积极主动地设计巷道主动支护形式，进而体现高强支护技术的功能。一般来讲，结合悬吊原理进行支护，对相应的锚杆进行选择，以及对锚杆的长度予以确定，锚杆的直径是锚杆长度的设计标准，而借助锚固定力和锚杆承载力确定锚杆的直径。在高强支护中应用锚杆，一般是选用普通材料的锚杆，以及在相应的指标范围之内设计间排距。

在使用高强支护技术时要结合巷道的实际情况，采用合适的技术，并进行科学的布设。高强支护技术主要应用于巷道顶部，若是预应力的值过大，且超过标准指标，这就需要利用高强支护技術，并在其支持下形成预应力结构，若是发生变形就需要挤压外部构造，以保持自身的稳定性。高强支护技术不仅可以保证应力的不间断传递，还能集中或是分散应力，从而实现控制巷道附近的岩石变形。高强支护技术在巷道中发挥着重要作用，施工人员应该掌握高强支护技术，为煤矿开采提供安全开采环境。

3 煤矿采掘中的高强支护技术

3.1 光爆锚网喷支护技术

相比较于其它的支护技术，光爆锚喷网支护技术的特点是劳动强

度低、适应条件广、高效安全、经济等，在持续地发展过程中，光爆锚喷支护技术日益系统化和完善化，因而被普遍地应用于巷道支护中。如矿井在42采区运输联络巷施工期间，采用直墙半圆拱断面，锚网喷支护，净断面为：B（宽）×H（高）=4200×3000mm，锚杆采用φ20mm、2000mm长的螺纹钢树脂锚杆，间排距700×700mm，金属网采用φ6mm点焊网，网格100×100mm，喷厚100mm，砼标号C20。

对于光爆锚喷支护技术的应用来讲，应当选择适宜的参数，像是炮孔间距、最小抵抗线、不耦合系数、装药构造等，进而确保巷道的安全，应用该技术能够使加固拱形成于煤矿深部围岩附近的相应范围当中，从而实现薄弱位置抗剪性能的提升，有利于岩性可靠的维持，以及防止出现围岩变形与松动现象的出现。锚杆的组合梁功能、围岩的补强功能、锚杆的悬吊功能等可以实现围岩抗应力的优化，从而实现巷道顶板承载性能的提升，最终提高巷道的安全性与可靠性。

3.2 联合支护技术

在煤矿巷道掘进、维修工作中也常使用联合支护的技术进行高强支护。联合支护技术可以采用锚喷支护与U型钢可缩性支架进行组合，其形成的支护体支护性能较强，并提高了巷道的稳定性，避免了巷道严重变形和多次返修的问题。如矿井在-250m水平泵房施工期间，充分考虑泵房的围岩岩性及周边巷道、采空区的影响情况，同时从泵房围岩破坏程度、巷道原支护的变形程度以及服务年限等方面为出发点来考虑，确定采用锚网+锚索梁+喷浆+U型棚+喷浆+壁后注浆联合支护，U型棚架设断面规格：净宽×净高=6.0m×5.0m。首先-250泵房拱顶、帮全断面铺设单层φ6mm钢筋背网，采用L=2.1m金属螺纹锚杆全锚支护，间、排距0.7m；喷浆厚度0.1m；拱顶每排7根8m锚索梁，间距1.5m，每排梁端头间距1m；然后架设宽×高=6.0m×5.0m的U36型棚支护，全断面铺设眼孔为80mm×80mm、φ6mm的单层钢筋背网，长×宽=1.5m×0.9m，网与网间拉握连接；若顶板岩性破碎则在钢筋背网上层再铺设一层金属菱形网；棚距0.65m；梁柱搭接0.5m，U型棚卡缆12副，规格：长×宽×厚=310mm×100mm×20mm，采用双槽夹板式卡缆，卡缆间距80mm；铁背木间距0.4m；铁拉杆5根；（安设在巷道底板以上1.3m、梁上距中线1.6m及中线位置的基本棚上）；柱窝深度0.3m；每排7根1.5m和2.5m的壁后注浆管，间距2m，排距3m；喷浆厚度0.1m。

联合支护技术中的锚梁网联合支护技术很好的解决了喷射混凝土支护技术所存在的问题，如图1所示，其主要使用的支护材料有钢筋网背板、混凝土、U型钢可缩性支架等，锚梁网联合支护技术的步骤为首先使用光面爆破技术进行掘进，然后进行初喷和打锚孔，最后使用锚杆、钢丝网和钢梁进行支护，并喷射混凝土。联合支护技术实现了内部支护与外部支护的相结合，提高了巷道的安全性。

结束语

综上所述，为了减少煤矿安全事故的发生次数，在采掘煤矿时就需要借助高强度支护技术保证巷道的安全。通常使用的高强支护技术有光爆锚喷支护技术、联合支护技术以及喷射混凝土支护技术。高强支护技术的使用保证了煤矿开采工作的安全，也保证了企业能够获得良好的效益。

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