李宝华

摘 要：近些年来，随着科学技术的不断革新，逐渐出现了诸多新型开采技术，高强支护技术就是其中非常重要的一项。简要分析采煤掘进过程中高强支护技术的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：采煤；掘进；巷道；高强支护

中图分类号：TD353.6 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）10-0021-02

现如今煤炭资源在人们日常生产和生活中的作用越来越重要，同时由于其储藏量较大、可燃性较好、储存时间较长等特点，煤矿开采业的发展越来越快，煤炭的使用也越来越广泛，而且在开采过程中，采掘面也正逐渐向地面深处发展。在采煤掘进过程中，需要对煤矿巷道进行构建，而巷道越深，其坚固性和稳定性就越差，这样在开采过程中很容易引发事故，影响施工的安全。因此，采用高强支护技术对巷道进行有效加固意义重大。

1 高强支护技术的概述

在过去很长一段时期内，高强支护技术并没有引起人们的高度重视，这是因为在当时的煤矿开采过程中土层比较浅，也没有较大的开采力度。近些年来，煤炭开采技术日趋成熟，煤炭资源的社会需求量在不断扩大，煤炭开采的力度和深度也在逐步增加，那么就需要充分发挥高强支护的作用，保证采煤掘进的安全和质量。目前，我国很多矿区都将高强支护技术应用到采矿过程中，比如部分地区地理位置较为复杂，土层结构较为脆弱，通过应用这项技术，保障了现场施工的安全性和稳定性。高强支护技术的应用主要包括以下几方面的内容：①煤矿巷道深度越来越大，其稳定性就相应的越来越差，而高强支护技术可以有效加固煤矿巷道，增加岩壁和巷壁的承载力；②高强支护技术难度不大，投入成本也不高，而且电力环境也不会对其产生任何影响，因此，在各种条件下都可以采用高强支护技术；③高强支护涉及到的部件组装难度较小，对材料质量也没有较高的要求，且携带起来比较方便，从而减少了开采人员的负担；④高强支护技术的应用延长了巷道的使用寿命，同时也减少了后期的维护工作量，不会浪费较多的资金，进而提高了企业的经济效益。

2 高强支护的基本原理

高强支护技术通常被应用于煤矿巷道中，在选择和设计高强支护之前就需要充分考虑煤矿巷道的实际情况，通过科学的设计，使煤矿巷道得到有效的保护。一般情况下，在煤矿开采之前，就需要设置高强支护，通过主动支护，才可以将高强支护技术的作用充分发挥出来。正常情况下，为了实现主动支护，可以合理增锚杆的长度和承载力。

通常情况下，在煤矿巷道的顶部位置设置高强支护。这样，如果出现最大预应力，高强支护可以自动开启预应力的承载结构，有效增加巷壁的抗压能力和抗变形能力，从而使加固煤矿巷道的目的得以实现，因此，也有人将高强支护装置称为预应力承载梁。应用高强支护技术可以将应力不断传递出来，利用应力可以将部分垂直应力抵消掉，在最大程度上降低围岩强度，有效控制岩壁变形，进而使巷道的稳固性得到强化，最终提高施工环境的安全性。

3 高强支护的应用分析

高强支护技术虽然还不够完善，在支护过程中容易出现一些问题，但在煤矿巷道的应用中取得了显著的成果。在支护初期，通常存在一些不连续变形，比如结构面里层滑动、裂隙张开等，高强支护可以有效控制非连续变形和破坏，使围岩能够保持在一个受压的状态，以便控制围岩承载力，保证了锚固区围岩的完整性，使较大应力承载形成于锚固区，在较大程度上降低了对外围岩里层的破坏程度。同时，高强支护技术的延伸杆体也可以有效控制围岩的后续变形。在控制初期变形的过程中，可以有效增加锚杆的增阻，促使支护系统的延伸率得以实现。这样，即使施工环境中有着较大的阻力，也可以有效控制围岩的变形。

在现场采煤掘进时，需要结合设计方案来监督掘进过程，使煤矿企业掘进工作质量得到保证，避免出现安全隐患。锚梁的应用可以有效承接和固定高强支护，同时，如果墙体较高，锚梁也可以承担相应的压力，以便更加有序地进行采煤掘进工作。由于高强支护有着较强的隐蔽性，因此在确定参数之后，就需要考虑如何才能保证工程的质量和施工的安全。随着时代的发展，深井越来越多，高采动地压也在不断增加。面对越来越复杂的自然地理条件，如果不结合具体情况，不有针对性地应用防护措施，就可能会导致冒顶事故发生。目前，还有一些地质条件比较特殊，比如高应力巷道、沿空巷道等，在这些地区还没有广泛应用高强支护技术，在高应力作用下，这类巷道会发生较为强烈的顶部变形，巷道出现收缩变形问题，影响到巷道的正常使用。特别是沿空掘巷，如果不应用支护技术，在煤矿方面，有着较为严重的巷道变形，等到了回采阶段，巷道变形更加严重，且断面收缩将会达到60%左右。这样不仅对巷道的正常使用造成影响，甚至还会导致一些安全事故的发生。

另外，在具体的实践过程中，还需要构建完善的支护监测机制，通过支护监测，收集围岩发展状态参数，对围岩运动规律和支护工作的实际效果进行动态掌握，并借助这些数据资料，对支护系统进行有效的优化，同时要全面、准确、及时地采集和整理监测资料。在掘进过程中，还需要对巷道支护的实际效果进行跟踪，利用科学的方法分析和预测围岩情况，并将其中存在的安全隐患和问题找出来，及时采取措施进行改进，以便巷道施工能够安全进行。

4 结束语

终上所述，随着时代的进步和社会的发展，煤矿行业得到了迅速的发展，开采工艺在不断提高，社会对煤炭资源的需求量越来越大，煤层的开采深度也在不断增加。煤矿巷道深入到地下中，就会影响到它的稳固性。如果不加以处理，就会导致严重的事故发生。针对这种情况，可以将高强支护技术应用到巷道加固中。目前，高强支护技术已经得到了较为广泛的应用，并且成本较低，技术难度也不高。通过实践证明，将高强支护技术应用到采煤掘进过程中，可以在很大程度上提高开采过程的安全性。此外，由于投入的成本资金有所减少，这样经济效益和社会效益就会明显增加。以上简要分析了采煤掘进过程中高强支护技术的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献

[1]赵金伍.高强支护在采煤掘进过程中的技术应用[J].黑龙江科技信息，2014，2（1）：123-125.

[2]刘晓恒，王凯，江帅.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].煤矿机电，2013，2（2）：55-57.

[3]康红普，王金华，林建.煤矿巷道支护技术的研究与应用[J].煤炭学报，2010，2（11）：144-147.

[4]杨双锁，康立勋.煤矿巷道锚杆支护研究的总结与展望[J].太原理工大学学报，2002，2（4）：77-79.

[5]张绪言，杨双锁.沿空巷层状顶板变形特征及对锚固结构的影响[J].地下空间与工程学报，2005，2（6）：77-79.

〔编辑：刘晓芳〕