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煤矿巷道支护技术的研究与应用

摘 要：煤矿巷道支护技术是煤矿工程管理中的一个关键性部分，其质量水平影响着煤矿工程的发展。本文就针对煤矿巷道支护技术的应用进行研究，主要从煤矿巷道支护技术的类型入手，对于目前煤矿巷道支护技术在我国的发展情况及发展过程中的一些常见问题进行分析，为我国煤炭工程管理的发展提供一份基础保障。
关键词：煤矿；巷道支护技术；研究；应用
在一项煤矿工程当中，煤矿巷道支护技术发挥着十分关键的作用。换种说法，煤矿巷道支护技术的水平，直接影响着煤矿工程的实力情况，对于我国的经济发展有着十分密切的关系。
1 煤矿巷道支护技术的重要性
采取煤矿巷道支护技术最主要的目的就是为了保障煤矿生产作业空间的安全性，而煤矿巷道支护技术通常需要对于围岩运动发展来对于其稳固性能进行控制。煤矿工程项目的工作环境大多较为恶劣，且煤矿所处的地形往往十分复杂，传统的支护工艺已经难以满足我国当前煤矿工程项目的实施需求，完善和改进势在必行。为此，相关方面的技术人员对于煤矿巷道支护技术的进行了较为深入的研究，并有针对性的设置了一系列支护方案，在煤矿产业的发展过程中起到了十分有效的作用，一方面提升了煤矿作业的安全性能，提升了建井效率，并且可以采取较为大型的设备进行挖掘，另一方面，随着巷道挖掘的不断深入，作业环境越来越复杂，支护工作的进行难度越来越大，支护技术的完善更能满足支护工作进行的需求。立足于当前我国的支护技术发展情况来看，形势不容乐观，无论是在施工工艺方面，还是在施工技术管理方面都或多或少的存在着一些问题，加之，我国部分煤矿产业为了避免过多的资金支出，设备老化和设备落后的问题始终存在，不仅作业的效率会受到影响，严重时甚至会导致安全性问题。除此之外，煤炭企业对于支护技术缺乏足够的重视，也会导致支护工艺与生产实际存在偏差。这就要求企业定期对于相关的工作人员进行教育培训，从而保障他们可以更加清除的认识到支护工作在维护生产空间安全、提高掘进效率等方面起到的有效作用。并采取科学合理的应对方法，来发挥支护技术在煤炭工程当中的关键性作用。
2 煤矿巷道技术应用过程中的常见问题
2.1 锚杆支护技术在煤矿巷道的应用情况
当前情况下，在我国的许多煤矿当中开采的深度逐渐加大，随之而来的，开采过程中所面临的地址情况越来越复杂，在作业过程中隐患的存在也随之增加，煤矿开采的难度明显增大。想要进行技术改革，就势必要有足够的资金支持，寻求更具优势性的材料和技术，并将其应用到煤矿巷道支护工作当中。就当前情况而言，锚杆支护技术已经得到了十分广泛的应用，采取这种方式可以起到破碎岩层、动压巷道、采区煤巷等作用。
2.2 锚杆支护当中的常见问题
近年来，许多煤矿企业都意识到了巷道支护的重要作用，并对此投入了一定的支持。事实上，我国的巷道支护技术中还有许多有待解决的问题。具体来说，包括以下几点：首先，煤矿工程在逐渐发展，矿井的挖掘深度逐渐深入，工程作业所遇到的地质情况越来越复杂，巷道所要承受的压力越来越严重，在这样的背景下，煤柱所造成的应力就会更为集中，煤矿巷道支护的实施难度明显提升。在进行开采作业时，锚杆会从托盘拉断或者跟随煤体移动，煤矿巷道的支护难度越来越大。其次，目前在深部巷道围岩破坏机理这一方面存在的问题尤为明显，其控制工作的实施难度较大，仍然需要不断地进行研究。再次，在煤矿工程当中，在对巷道中的参数进行计算时，仍在沿用工程比拟法。具体来说，在这一方面我国仍然缺乏合理的现代化动态辅助系统，且并无相关的煤矿巷道支护测评系统，锚杆支护工作的进行缺乏技术支撑，煤矿巷道支护技术的实施以及煤矿工程的作业安全性皆无法得到保障。最后，目前我国在煤矿巷道支护作业当中所选取的支护材料通常都会选用具有较大螺距、较小锁紧力的全螺纹锚杆，一旦受到了震动情况的影响，就会导致各部分的部件不够稳定的情况。
3 煤矿巷道支护技术的研究与应用
3.1 软岩动压巷道锚注支护技术
锚注加固支护方法有效的将錨喷支护和注浆加固两种方式进行了有效的融合，这对于软岩动压巷道的支护来说无疑是一种具有先进性的方式。简单来说，锚注支护就是将锚杆当做注浆管来使用，对于所存在的围岩缝隙，采取浆液注入的方法进行封堵，不仅可以降低围岩风化的情况，同时还可以起到较为良好的隔绝作用，从而避免围岩部分受到水的冲击，而导致实际强度的大幅度降低。另外，在注浆完成之后，之前零碎的围岩，被固结成为了一个完整的部分，围岩的强度明显提升，并且变得更为紧密充实。
3.2 全螺纹锚杆支护技术
相对于软岩动压巷道锚注来说，全螺纹锚杆是一种较为新颖的锚杆。其主要是通过使用与精轧螺纹钢筋较为相似的无纵肋螺旋钢筋制成的。之所以称它为全螺纹锚杆，主要就是因为在钢筋的上方的两个横肋都呈螺旋形分布，旋转可以固定螺母。全螺纹锚杆的优势性极为明确，首先，全螺纹锚杆避免了后期再度加工紧固螺纹的麻烦，可以充分保障杆体的全长等强，且无薄弱截面的存在，在受到压力的影响时，不会出现断裂情况。其次，全螺纹锚杆皆采取热轧全长连续螺纹，采取这种方式有效的降低了成本的支出，全螺纹锚杆的生产较为简单。再次，全螺纹锚杆便于对松软破碎岩层进行随时的加固，媒体破碎而导致的普通锚杆受杆体头部螺纹长度影响，最终造成托盘难以落实的现象明显减少。最后，全螺纹锚杆可以随时依据实际的需求来调整杆体的长度。
3.3 深井全煤巷道沿空掘巷锚杆支护技术
深井全煤巷道沿空掘巷锚杆支护技术涉及到的主要原理就是锚固平衡拱。采取这种方式，一方面可以防止在进行掘进作业时出现冒顶问题，加强煤柱的完整性能，另一方面可以对于片帮、垮帮等现象起到有效的控制作用，从而有效避免巷道部分出现漏风情况。除此之外，在沿空巷道中应用深锚杆支护技术，可以切实的减少因支护工作而带来的资金支出，减轻了工作人员的工作负担。在锚杆支护系统当中，其强度具有一定的重要性，且影响着锚杆预应力。支护设计过程中的关键点就在于煤矿巷道围岩条件，应当以此为依据来判定锚杆的预应力范围。在预应力相对较高的情况下，锚杆的强度也更能得到保障，另外，锚杆预应力的扩散情况与实际支护效果之间也存在着较为密切的关系。单根锚杆所产生的预应力所能产生的影响范围较小，为了解决这一问题，相关工作人员常采用钢带、金属网等部件，来扩大预应力的影响范围，使其可以作用于距离更远的围岩。
4 总结
综上所述，煤矿巷道支护技术对于煤矿工程管理有着十分重要的作用，在煤矿工程当中采取煤矿巷道支护技术具有着极为明显的优势性。在未来的发展过程中，相关技术人员应当不断完善煤矿巷道支护技术，从而有效推进我国煤矿产业的发展。
参考文献
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