黄林

摘要：我国在煤炭方面的开采所运用到的技术随着科学的进步已经越来越先进，加上我国煤炭资源储量丰富，其作为我国主要开采的资源之一对保证人们的生产生活有着特别的意义。随着近几年在采煤掘进过程中其面临的环境越来越复杂，其中的危险性也越来越高，因此将高强支护技术应用其中旧能够有效增强采煤掘进过程中的安全性。本文主要围绕高强支护，通过阐述其基本工作原理进而对其在采煤掘进过程中的技术进行分析，旨在为实际的采煤掘进工作提供一定的理论参考。

关键词：高强支护；采煤掘进过程；技术分析

引言

在人们的日常生活当中，煤炭作为一项不可或缺的资源，其应用范围十分广泛。我国煤炭产业在发展的过程当中，随着开挖的深度逐渐加重，慢慢的由地表或浅层逐渐向深层开挖，随着深度的不断增加，其建设的煤矿巷道的安全性就越低，因此为了避免安全事故的发生，避免工作人员受到伤害，对煤矿巷道进行高强支护就显得十分必要，其中从实际的应用情况来看，其效果较为显著。

1.高强支护的基本工作原理

通常情况下，高强支护都建立在煤矿巷道的顶部，之所以选择设置在顶部位置主要是考虑到当预应力达到最高限度时，其能够自动展开预应力的承载结构，通过增强巷道壁的抗压能力和抗变形能力从而达到加固煤矿巷道的目的。高强支护技术在应用的过程当中，不断的接受应力到传递应力，再利用应力抵消部分的垂直应力，有效降低岩壁出现变形的概率，在此基础之上降低了围岩强度，最终达到全面增强煤矿巷道稳固性的目的。

在将高强支护应用到采煤掘进的过程当中时，需要充分考虑从到煤矿巷道的实际情况，只有在了解了煤矿巷道的实际情况之后才能够进行高强支护工作。并且需要在煤矿巷道开挖之前就将高强支护技术考虑其中[1]。

2.高强支护在采煤掘进过程中的具体技术分析

2.1应力释放型工程软岩巷道高强支护

此中巷道在初期变形更大，速度较快，中期之后变形持续但是速度逐渐降低。其变形主要表现为巷道整体连续性扩容内移。其中的锚注支护是采用无缝钢管冷拔或者焊接而成，既可以起来锚固作用，又可以当做注浆管进行注浆。其主要作用将切割形成的岩块连接在一起，防止其沿弱面滑动，把松动的危块悬挂在稳定的物体上，防止其冒落。另外可以改善岩层受力状态，减小应力的集中，使得整个受力變得更加均匀，有利于承载结构。

其中锚杆的作用是防止在早期破碎岩块掉落同时抑制浅部围岩的扩容，减小岩层压曲和弯曲失稳的可能性。锚杆及早安装，支护的效果越好[2]。在进行支护的过程中，需要按照一定的支护原则进行支护，应该采用主动及时的支护方式，提高围岩的强度，降低扩容变形对强度的衰减。当锚杆不恩能够够深入到关键承载层时，其支护作用主要是在破坏区内部形成一个次生承载层，其能够有效阻止上部破坏岩层的离层和扩容，同时还能够将围岩深部的应力分布均匀。其中锚索的作用简单而言就是使得围岩发挥出更大的承载作用。将锚杆和锚索组合在一起，就形成了组合构件，两者结合在一起能够有效保证采煤掘进过程中的整体支护效果。

2.2深部复杂高应力巷道高强支护

针对深部复杂高应力巷道，其力学环境十分复杂，不仅具有垂直应力、水平应力，同时还包含了复杂的地质结构以及诱发的复杂应力，其构造应力将更加明显。因此，在知乎对策方面，针对这种巷道情况其支护的主要作用是改善松动圈应力状态，将荷载变成承载结构，阻止巷道深部卸荷圈的内移。具体的支护方案为，针对高应力完整围岩，选择高强度、高延伸性的支护材料。将围岩保持在一个高强度在控支护状态下，降低巷道的应力释放速度。而针对比较完整的层状围岩，其支护的主要工作放在限制其变形、避免离层、顶板下层以及由于层间错动而导致的围岩整体结构弯、张断裂破坏。主要采用高强度的锚杆、锚索联合以来进行支护。对高应力软弱围岩，将封闭可缩U型钢架加上锚喷进行联合支护。对于高应力破碎围岩，可以采用初喷加上高刚度架、锚索和锚注进行支护。

2.3离层断裂型工程软岩巷道高强支护

在采煤掘进的过程中，巷道在初期变形不明显，说明其具有突然性。变形的主要位置在巷道的中部，其具体的表现星仔为下沉以及巷道中部受到拉应力作用而开裂[3]。支护的原则是选择的支护材料必须具备足够的强度和刚度。锚杆合格锚索的安装扭矩和张拉力分别要达到屈服强度的60%以上。要保证支护体与围岩的强度、刚度等相协调，最终形成一个耦合的状态。选择的锚杆必须是高强另外采用端部进行锚固，使得锚固范围内的任何部位岩层的离层都可以均匀的分散到整个杆体上，避免杆体由于集中受力而出现损害。需要注意的是一定要实现锚杆和锚索的互补，因为一旦两者之间未达到互补状态，就很有可能出现变形时空、大面积冒顶等安全事故。一般的做法是在迎头的工作面进行锚索支护，将预应力值设置在大概是锚杆设计值的0.8至1.0倍。在采煤掘进机掘进的过程中，采用锚索支护时其预应力的水平应该保持在锚杆设计荷载值的1.0至1.3倍。另外在掘进的过程中，由于现场的地质条件比较复杂，需要定时的对支护装备进行检测，一旦发现有问题及时报告，并且做到及时修理与改正。主要的技术应用可以采取锚网索加上带进行联合支护，保证其采煤掘进的正常进行。

3.结语

总而言之，随着整个煤炭挖掘技术的不断深入与完善，再加上在采煤的过程中逐渐的深入，巷道的稳定性与安全性问题日益突出，针对高强支护的技术还需要不断的发现问题，解决问题。再加上高强支护技术成本低、效果好能够起到良好的支护作用。将高强支护技术应用于采煤掘进过程中，不仅有效降低了采煤过程中的危险性，在成本方面的作用也比较明显。

参考文献：

[1]李金磊，解成林，孙凯晔等.充填支架交叉供液回路系统的研究与设计[J].河南科技， 2014，13（07）：110.

[2]王向楠，郭新建，任好杰等.整体顶梁组合悬移支架在“三软”煤层工作面的应用[J].江西煤炭科技，2014，13（03）：102.

[3]王红伟，伍永平，张艳丽等.大倾角特厚煤层综放液压支架工作阻力确定[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2014，11（08）：120.