煤礦采煤掘進(jìn)工作中高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
張建輝
山西呂梁離石西山亞辰煤業(yè)有限公司 山西呂梁 033000
【摘要】本文主要分析了高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)原理及優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)介紹了高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦采煤掘進(jìn)工作中的應(yīng)用，其既可以有效提升圍巖的預(yù)應(yīng)力，而且還可以確保煤礦開(kāi)采的安全性及效率。通過(guò)對(duì)高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦采煤掘進(jìn)工作中的應(yīng)用進(jìn)行研究，為煤礦的安全生產(chǎn)提供可靠的保障，創(chuàng)造出最大化的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
【關(guān)鍵詞】煤礦采煤掘進(jìn)；高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)；優(yōu)勢(shì)；應(yīng)用對(duì)策
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，有效的推動(dòng)了煤礦行業(yè)的發(fā)展。為了更好的滿足社會(huì)需求，要不斷加大煤礦資源的開(kāi)采，這就對(duì)煤礦采煤掘進(jìn)工作提出了全新的要求。如今，隨著煤炭開(kāi)采深度的不斷增加，導(dǎo)致巷道承受壓力隨之增加，對(duì)圍巖的堅(jiān)固性與穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，甚至危及工作人員的生命安全。為了解決上述問(wèn)題，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦采煤掘進(jìn)工作中得到了廣泛的應(yīng)用，其既可以有效加固巷道，而且還可以提高煤礦開(kāi)采的安全性，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)概述
1.1高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用原理
如今，隨著煤炭開(kāi)采的不斷進(jìn)行，采煤巷道深度不斷增加，無(wú)形之中增加了巷壁的壓力，此時(shí)如果遇到惡劣地質(zhì)環(huán)境，將會(huì)增加巷道圍巖結(jié)構(gòu)表層變形的概率，甚至還有可能誘發(fā)巷道坍塌事故，此時(shí)可以借助高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來(lái)加固巷道，以確保煤礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。
高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)錨索、錨桿及金屬網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)、合理的組合，以達(dá)到加固巷道的作用，避免巷道圍巖結(jié)構(gòu)表層發(fā)生變形問(wèn)題，有效提高巷道的抗壓能力。
在煤礦采煤掘進(jìn)工作中，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于巷道頂幫，其借助錨桿來(lái)為巷道頂部提供預(yù)壓應(yīng)力，此時(shí)如果巷道頂部不具備足夠的承載能力，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)就能夠形成預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，使巷道受到的垂直壓力得到有效削減，既能夠提高巷道圍巖與頂板的抗壓能力，而且還可以提升巷道的堅(jiān)固度，降低安全事故的發(fā)生率。
除此之外，如果巷道圍巖發(fā)生變形后，再選擇高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)時(shí)，將會(huì)降低錨桿長(zhǎng)度的調(diào)整空間，致使高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的作用不能得到有效發(fā)揮。此時(shí)，就需要在正式采煤之前，工作人員合理選擇和應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，以期更好的發(fā)揮錨桿的承載能力。
1.2高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
在進(jìn)行煤礦采煤掘進(jìn)過(guò)程中，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)可以確保開(kāi)采活動(dòng)的安全性與穩(wěn)定性，其所發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)如下：（1）隨著煤礦開(kāi)采深度的不斷增加，開(kāi)采作業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù)與難度系數(shù)也會(huì)隨之增大，此時(shí)可以借助高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來(lái)有效提高礦內(nèi)巖層與巷壁的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高巖層的承重力，確保采煤作業(yè)的安全進(jìn)行；（2）高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)具有成本耗費(fèi)少、性價(jià)比較高、可實(shí)施性強(qiáng)、環(huán)境影響小等特點(diǎn)；（3）在具體實(shí)施過(guò)程中，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)所需材料具有重量小、易于攜帶運(yùn)輸、簡(jiǎn)單易組裝，能夠有效簡(jiǎn)化操作人員的工作量；（4）通過(guò)選擇高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)，還可以有效降低礦井巷道維護(hù)工作難度，且具有比較長(zhǎng)的服役期限，在一定程度上提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦采煤掘進(jìn)工作中應(yīng)用
在進(jìn)行煤礦采煤掘進(jìn)過(guò)程中，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需要與煤礦采煤具體情況相結(jié)合，尤其是要與巷道實(shí)際情況相匹配，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行煤礦采煤掘進(jìn)方案的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，只有這樣才可以更好的發(fā)揮高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以期達(dá)到預(yù)期的圍巖支護(hù)效果。在應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)過(guò)程中，一般選擇的是懸吊原理，在確定錨桿長(zhǎng)度、直徑后，明確其所具有的錨固力、承載力及錨桿的穩(wěn)定性，在實(shí)際設(shè)計(jì)階段，還需要明確間排距及相關(guān)參數(shù)，這樣既可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的有效傳遞，而且還可以降低垂向應(yīng)力，以期達(dá)到最優(yōu)的支護(hù)效果。
2.1在軟巖巷道中的應(yīng)用
長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，煤礦采掘工作存在比較大的難點(diǎn)，尤其是軟巖巷道的支護(hù)，只有按照要求對(duì)其進(jìn)行支護(hù)，才可以確保煤礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行，有效降低煤礦安全事故的發(fā)生率。通常情況下，軟巖巷道的穩(wěn)定性比較差，而且大多數(shù)圍巖中節(jié)理裂隙比較發(fā)育，致使煤礦采掘工作中極易發(fā)生巷道變形現(xiàn)象，此時(shí)可以借助高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)來(lái)降低頂板事故的發(fā)生率，確保軟巖巷道施工的順利進(jìn)行。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，為了降低軟巖巷道安全事故的發(fā)生率，煤礦企業(yè)管理人員要結(jié)合煤礦開(kāi)采的具體情況來(lái)優(yōu)化和完善頂板支護(hù)管理章程，以保證井下工作人員有序、高效地開(kāi)展煤礦開(kāi)采工作，進(jìn)一步提高煤炭開(kāi)采效率。在進(jìn)行煤礦支護(hù)階段，作為煤礦企業(yè)管理人員要不斷提高自身的安全管理意識(shí)，進(jìn)而有效提高煤礦支護(hù)工作效率，提高煤礦頂板的安全性和可靠性。實(shí)際上，在對(duì)頂板支護(hù)設(shè)備進(jìn)行評(píng)價(jià)過(guò)程中，評(píng)價(jià)人員主要是從支護(hù)設(shè)備的質(zhì)量、性能及穩(wěn)固三方面進(jìn)行，并按照要求定期委派專業(yè)人員負(fù)責(zé)檢修支護(hù)設(shè)備，以確保在煤礦采掘過(guò)程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠更好的發(fā)揮其實(shí)用價(jià)值，從源頭上保障井下工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。此外，作為煤礦企業(yè)還可以通過(guò)切頂支護(hù)、貼幫支護(hù)、端頭出口支護(hù)及超前支護(hù)等方式來(lái)保證煤礦采掘工作的安全、高效進(jìn)行。在進(jìn)行軟巖巷道施工過(guò)程中，煤礦企業(yè)管理人員要按照要求確保高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的順利實(shí)施，并保證各個(gè)工作部分間的有效銜接，通過(guò)加強(qiáng)頂板支護(hù)管理工作，來(lái)有效降低冒頂事故的發(fā)生率。
2.2在預(yù)破碎煤層中的應(yīng)用
在進(jìn)行煤礦采煤掘進(jìn)施工階段，經(jīng)常會(huì)選擇爆破技術(shù)，但是其會(huì)對(duì)周圍巖層、巷道結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生負(fù)面影響，此時(shí)要按照要求做好預(yù)破碎煤層的支護(hù)工作。實(shí)際上，爆破作業(yè)主要是以爆破點(diǎn)為核心進(jìn)行爆破，這樣就會(huì)導(dǎo)致周邊巖層遭受一定程度上的破壞，難免會(huì)出現(xiàn)巖層松動(dòng)現(xiàn)象，因此做好巖層加固工作尤為關(guān)鍵。在爆破作業(yè)開(kāi)始之前，要做好關(guān)鍵位置圍巖的加固處理工作，以期更好的提高圍巖承載能力，避免巖層由于壓力過(guò)大而出現(xiàn)圍巖變形現(xiàn)象，確保后續(xù)煤礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。
3.高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)在煤礦采煤掘進(jìn)工作中的創(chuàng)新應(yīng)用
3.1實(shí)現(xiàn)巷道的主動(dòng)支護(hù)
在應(yīng)用高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)過(guò)程中，相關(guān)人員要借助可以利用的一切基礎(chǔ)條件，來(lái)進(jìn)一步發(fā)揮圍巖部分的承壓能力，進(jìn)而有效提高其預(yù)應(yīng)力水平，確保煤礦采煤掘進(jìn)工作的安全、穩(wěn)定進(jìn)行。
3.2考察施工前現(xiàn)場(chǎng)情況
在煤礦采煤掘進(jìn)工作正式施工之前，需要委派專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)地考察，全面、精準(zhǔn)的對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行勘測(cè)和分析，同時(shí)結(jié)合煤礦開(kāi)采的具體條件，來(lái)選擇與之相匹配的支護(hù)方式，以確保煤礦采煤掘進(jìn)工作的安全、穩(wěn)步推進(jìn)。在支護(hù)施工之前，要按照要求做好測(cè)試和驗(yàn)定工作，在測(cè)試和驗(yàn)定符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下，才允許開(kāi)展支護(hù)施工，以期更好的發(fā)揮高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高煤礦采煤掘進(jìn)工作效率。
3.3高強(qiáng)支護(hù)聯(lián)合應(yīng)用
在煤礦采煤掘進(jìn)工作過(guò)程中，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)用可以有效提高采煤掘進(jìn)工作效率。通過(guò)對(duì)采煤掘進(jìn)具體情況進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上選用施工技術(shù)方法，以期達(dá)到高效、精準(zhǔn)的處理效果。在煤礦采煤掘進(jìn)工作中，巷道的布置尤為關(guān)鍵，是連接地下與外界的唯一通道，事關(guān)井下工作人員能否順利升井的關(guān)鍵，此時(shí)可以通過(guò)高強(qiáng)支護(hù)聯(lián)合應(yīng)用來(lái)確保巷道暢通安全。
4.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，在整個(gè)煤礦采煤掘進(jìn)工作中，高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)發(fā)揮著不可替代的作用，因此需要對(duì)其給予高度的重視。為了更好的發(fā)揮高強(qiáng)支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，就需要結(jié)合煤礦采煤掘進(jìn)工作的實(shí)際情況合理選擇技術(shù)框架和技術(shù)參數(shù)，并通過(guò)動(dòng)態(tài)化的管理手段來(lái)提高煤礦采煤掘進(jìn)工作效率。同時(shí)，煤礦企業(yè)管理人員還需要根據(jù)采煤流程和環(huán)節(jié)來(lái)制定一套系統(tǒng)、完善的管理措施，這樣既可以降低安全事故的發(fā)生率，而且還可以提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
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作者簡(jiǎn)介：張建輝（1990-），男，山西大同人，漢族，2017年畢業(yè)于山西大同大學(xué)采礦工程專業(yè)，采煤工程師，從事礦井通風(fēng)工作。
