煤矿开采过程中支护技术的运用探究

煤矿开采过程中支护技术的运用探究

赵阳

山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司

邮编：042100

摘要：为了提升煤矿开采工作的安全性，要结合现场地质情况和工程项目要求落实可控合理的支护技术方案，从而提升煤矿常规化管理的水平，为后续煤矿开采作业的开展予以保障。本文简要介绍了煤矿开采过程中支护技术应用的意义，并对具体的应用内容展开讨论。

关键词：煤矿开采；支护技术；原理

    随着煤矿产业的发展进步，安全化工作方案受到了更多的关注，不仅要保证煤矿开采率，也要提升开采作业的安全性水平，因此，要结合地质情况选取适当的支护技术方案，实现经济效益和安全效益和谐统一的目标。

一、煤矿开采过程中支护技术应用的意义

近几年，资源消耗量逐渐增多，使得浅层地表煤炭资源开采量增大，其采集数量也渐渐无法满足社会发展的实际需求。基于此，更深层次的开采工作受到了更多的重视，而随着巷道深度的增加，其开采难度也会增加，高危险性工作区域在增多，为此，要结合地质环境落实更加可控合理的支护技术方案。

一方面，合理规范的支护技术方案，就能大大减少安全隐患因素的流程，维持良好的开采作业环境，避免不安全因素对整体管控效率和安全水平造成的影响，打造安全稳定的作业环境，有效提升煤矿开采工作的效率。比如，支护方案能巩固煤矿的巷道，避免矿井涌水问题出现对其安全性产生的影响，从而最大程度上提高煤矿开采的稳定性和可控效果。

另一方面，标准化支护技术的应用能更好地提升工作效率，实现资源的合理性利用，实现统筹管理的目标，确保应用控制的实效性，提高煤矿开采工作的经济效益。

综上所述，煤矿开采过程中支护技术的应用具有重要的实践意义。

二、煤矿开采过程地质条件分析过程

要想发挥支护技术的优势作用，就要在技术应用前对环境进行精细化的地质分析，全面了解煤矿开采工作的相关情况，从而选取适配的支护技术方案，有效提升煤矿开采过程的安全性和稳定性，维持良好的支护水平。若是煤矿开采地区的地质条件一般，就要结合煤层和含水层埋藏深度予以精细化划分，目前，较为常见的是深埋类、浅埋类、半裸露类和全裸露类。

第一，深埋类。指的是煤矿地区的开采煤层在侵蚀基准下，并且整个煤矿结构中煤层的埋藏深度是在侵蚀基准面500m以下，整体区域的埋深较深，因此，对相应技术处理方案的安全性要求更高，要依据实际情况和控制标准落实具体工作，维持开采作业的安全性和规范性[1]。

    第二，浅埋类。指的是煤矿开采的煤层区域其埋藏深度在侵蚀基面500m以上的区域，因为会受到季节性降水产生的影响，实际作业开采中就会存在较为明显的涌水量。最关键的是，随着开采工作的开展，涌水量也会逐渐增多。

第三，半裸露类，会将开采的煤层分为上部和下部，其上部区域和全裸露煤矿较为相似，但是下部会在侵蚀基准面的下方，开采过程中往往会遭遇矿井用水等问题，所以，要结合开采作业的实际要求和标准，确保对应排水工序等都能满足安全要求。

第四，全裸露类。指的是煤矿地区在侵蚀基面上方。

在全面分析煤矿开采地区地质条件和环境情况的同时，就要结合具体情况和特点，开展更加可控的支护处理，保证支护技术都能发挥实际作用，维持良好的应用水平，也为煤矿地区安全管理工作的顺利落实予以保障。

三、煤矿开采过程中支护技术的应用

在全面分析地质条件后，就要结合煤矿开采的具体要求和标准，落实更加可控的技术应用方案，维持整体煤矿开采过程的合理性、规范性，并最大程度上打造安全可靠的煤矿开采工程。

（一）悬臂支护

对于煤矿开采工作而言，地质条件会对开采的实效性产生影响，因此，要结合煤矿开采的实际过程选取适配的支护处理，相较于传统纯人工操作的支护处理机制，新型支护方案能大大减少人力资源的损耗，并维持开采作业的安全性和稳定性。悬臂式支护处理技术就是借助锚杆钻机和传送机完成相应作业，建立设备配合处理机制后，有效完成航道的支护作业[2]。

1.适用范围

悬臂支护技术更加适用于规格较高的煤矿企业开采作业，按照标准化流程，保证相应设备相互作用，能有效提升煤矿开采的实际效率。正是因为悬臂式支护技术方案的施工难度较高，所以，要组织工作人员开展具体的培训工作，集中了解悬臂式支护技术的流程和标准，提升具体环节的规范水平。

2.流程

在完成掘进作业后，就要借助单体锚杆钻机完成支护作业，施工开始前确保检查工作和开眼准备工作满足预期，利用钻机完成开眼作业，利用缓慢转动钻杆的同时，确保钻头开眼位和顶板结构接触的准确性，直到钻进30mm到100mm后，适当调节推力和转速，就能完成全速钻进的钻孔处理工作[3]。

开眼作业结束后，要集中关注钻杆垂直度、钻进情况以及钻孔附近环境等，全面完成经常性检查工作后，才能保证控制工作的合理性。值得一提的是，一旦发现开眼作业中出现异常，就要立即停止。

锚孔打眼工作结束后要进行锚杆和锚索的安装，安装作业开始前开启钻机，保证锚索能有效实现树脂锚固剂的搅拌作业，最大程度上提高整体处理效果，减少锚固剂凝固造成的影响。

综上所述，相较于其他支护处理方式，悬臂式支护处理能打造更加便捷的处理流程，并提高转弯和爬坡的便捷性[4]。

（二）连采机结合锚杆钻车

    近几年，连采机结合锚杆钻车技术受到了广泛关注，能有效维持煤矿开采的效率，加之操作流程较为简单，操作人员能较快地完成技能处理，加之其应用范围较广，能大大提升开采作业的安全性和稳定性。在连采机结合锚杆钻车应用过程中，主要是借助采装设备对煤矿运输工具予以处理，从而形成长方形截面的工作面，并配置循环化支护处理，为煤矿企业开采效率的优化提供保障[5]。

（三）棚式金属支架

    主要是借助金属结构，打造棚式支护模式，能有效提升开采作业的安全性和稳定性，避免支护不到位造成的隐患问题，并且相应的支护处理过程较为便捷，对应使用的设备能建立循环利用模式，为经济效益和管理效益的双赢予以保障。

第一，矿用工字钢棚式支架，这种支护技术模式最大的优势就是强度较大，且对应支护设备的占地面积较小，加之其坚固性和耐久性较好，能实现重复利用，提升资源利用率，但是，这种方式无法阻止水和防水岩石风化，并且，在酸性水腐蚀环境下无法使用。

    第二，U型钢可缩性支架，主要是借助弧形顶梁结构和上段不弧形柱腿结构完成拼接，能应欧勇在矿压稳定性不足且围岩变形量较大的巷道环境中， 应用这种支护处理机制时，对应的支护断面要控制在12m2以上[6]。

（四）砌碹支护

主要是利用直墙顶拱的方式完成支护处理作业，整个支护结构包括拱、墙、基础结构，能打造较为完整的支护体，从而确保支护过程和支护处理效能最优化。

具体砌碹的过程如下：1）拆除临时性支护架构，结合实际应用环境选取适当的支护区域，并且保证砌碹支护作业能满足现场管理的具体标准，提升统筹管理的规范性和科学性。2）掘砌基础，按照砌碹处理的规范和标准，保证基础作业单元的安全性和规范性，最大程度上提高基础结构的安全性。3）砌墙，完成墙体的砌筑作业，保证支护主体应用满足实际要求。4）砌拱，完成拱体结构的砌筑作业。5）拆模清理，在时限到达基础上完成拆模，并且，要配合人工完成现场清理，从而保证砌碹支护方案整体安全性。

除此之外，喷射混凝土支护作业也是较为常见的方案，利用加固和防止风化的原则，对围岩应力状态予以优化，按照规定的比例参数，实现水泥、砂石、水和外加剂的合理性调配，利用特定工艺手段混合搅拌，保证喷射处理的实际质量，在硬化后满足规定强度范围内的快速支护[7]。

结束语：

    总而言之，在煤矿开采过程中要利用规范化支护处理作业，保证相应工作方案的科学效果，最大程度上维持煤矿开采的质量水平，避免安全隐患因素的留存，为煤矿开采工作可持续健康发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]崔宝红. 分析高强支护技术在煤矿开采过程中的有效应用[J]. 中国石油和化工标准与质量,2019,39(12):200-201.

[2]鲁展. 煤矿机械采煤掘进过程中的支护技术及其运用[J]. 机械管理开发,2018,33(6):120-121,138.

[3]李天淄. 煤矿开采掘进中高强支护技术的应用[J]. 消费导刊,2019(32):92.

[4]邓晓刚. 煤矿机械采煤掘进过程中的支护技术及运用[J]. 中国科技投资,2018(30):111.

[5]谷政江. 复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术探讨[J]. 智能城市,2021,7(13):61-62.

[6]郝晓飞. 煤矿采煤掘进工作中高强支护技术方案研究[J]. 当代化工研究,2021(14):51-52.

[7]王晋. 煤矿开采技术质量与掘进支护技术研究[J]. 中国石油和化工标准与质量,2021,41(3):181-183.

姓名：赵阳

出生年月：1988.11.23

性别：男

民族：汉族

学历：本科

职称：助理工程师

单位：山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司

邮编：042100