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[摘 要]近年来，我国的煤矿产业得以高速发展，且已成为促进我国经济发展的主要动力。煤矿掘进作为煤矿生产过程中的重要组成部分，对保证我国煤矿产业健康、稳定发展具有重要意义。在煤矿采煤掘进过程中支护技术不仅是煤矿开采的重要技术之一，同时也是煤矿采掘的重要环节。煤矿巷道的支护的安全性是保证采煤掘进的基础，对煤矿企业安全生产具有非常重要的意义。由于煤炭消耗的不断增加，采矿深度也在逐渐加深，加强采矿过程中高强支护技术的应用，迫在眉睫。为此，文中笔者针对高强支护在采煤掘过程中的应用进行探讨，希望能够为相关工作提供借。
[关键词]高强支护；采煤掘进；技术应用
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0055-01
随着社会的不断发展与进步，对煤矿资源的需求量也日益增多，与之俱来的是煤矿资源开采过程的难度也在不断增加。众所周知，采煤的安全是煤矿开采中值得关注的首要问题，如何科学利用煤矿开采的掘进技术和支护技术，从而保障煤矿开采的安全环境是煤矿开采的重要安全课题。煤矿采煤掘进过程中的支护技术作为煤矿开采的关键环节之一，不仅是整个开采过程的顺利进行的必要组成部分，也为煤矿开采提供了安全保障。科学合理地实施煤矿开采的掘进支护技术，对煤矿企业的安全生产具有非常重要的意义。基于此，本文笔者主要针对煤矿采煤掘进过程中高强支护技术及其应用展开讨论。
1.高强支护技术探讨
高强支护技术是煤炭开采发展的延伸技术，当前高强支护技术的理论和实践逐渐成熟，在煤矿地质较为复杂的区域内具有良好的应用前景，高强支护提高了煤矿采空区的结构强度，避免采空区出现沉陷坍塌等安全事故。高强支护在采掘过程中的应用主要四个方面：①随着煤层巷道的深度越来越大，同时其稳定性相对较差，尤其是其岩壁和巷壁的承载能力越来越小，而高强支护可以加固墙壁，提高其载荷力，避免发生垮落的现象；②高强支护的技术难度较低，操作简单，成本投入较少，可以进行大规模的应用，同时对回采巷道中的采煤施工影响较小，其应用范围较为广泛；③高强支护是部件组装而成，其零部件的体积和质量较小，携带运输便捷，方便巷道内运输，减少了施工人员的劳动强度；④高强支护应用极大提高了巷道的结构承载力，同时其结构稳固，使用寿命较长，减少了后期的养护和维修。
2.高强支护工作原理分析
高强支护的工作原理是采用辅助性的支护锚件构建整体支护结构，通常而言，高强支护的锚件采用抗腐蚀性强、强度高的树脂锚杆，根据采煤巷道中的实际状况合理布置支撑点，提高了围岩的预应力，实現了围岩的主动支护，当巷道的岩壁受到较强的结构载荷时，就会分配受力到支护结构上，通过支护结构的受力来均衡预应力，避免巷道岩壁的预应力较为集中引发结构崩裂。在高强支护安装施工中，要采用悬吊技术，确定锚杆的合理长度和直径，保证锚杆的锚固力强度，同时要合理设置间排距，科学的分配承载力，提高支护整体结构的稳定性。
高强支护应用较为灵活，无论巷道的宽度、深度、长度等影响因素，都可以合理的设计支护结构，在支护结构应用之初，其主要在巷道的顶部进行使用，当预应力达到一定载荷时，支护结构便形成了稳定的承载整体，避免巷道在高强度挤压下发生变形。随着高强支护技术的发展，其应用范围逐渐扩展到整个巷道的加固中，其结构能够连续的传导应力，消除了垂直应力对顶板的压力，避免应力过于集中现象的发生，有效控制了巷道岩壁的型变量，起到结构支撑的作用。
3.采煤掘进过程中高强支护技术的应用要点
3.1 实施支护前应做好前期勘查工作
在高强支护应用前，要对采煤巷道进行勘测，其勘查工作主要包括工作面煤层的厚度。采煤区的结构强度、煤层倾角、夹石层数等，同时要对煤层顶板的岩石类型进行检测，然后根据相应的检测数据来设计支护结构。首先是数值模拟，采用FLAC计算软件来比对不同的支护防范，在锚杆长度和直径的一定情况下比较锚杆预紧力时巷道围岩应力场分布影响，在预应力和锚索直径一定情况下分析应力场的分布影响，通过数据的分析比对选择最佳的锚杆直径和强度。当巷道围岩出现破碎或者预应力较高时，要选择直径较大的锚杆（索），对顶板角锚杆角度的选择，要综合考虑其对岩壁附加应力场的分布影响，保证支护结构能够覆盖大多数的巷道面积，在水平的巷道煤层中，优先选择垂直的锚杆布置。
3.2 围岩形变的控制
高强支护结构提高了巷道的结构承载力，但是其技术应用依然存在着较多不完善的地方，例如在支护初期，往往会出现支护结构的不连续变形，结构面里层滑动裂缝等，随着支护结构的不断完善，围岩可以始终保持在受压状态，从而有效控制承载力分布，避免锚固区内的围岩发生结构应力分散现象，从而提高了高强支护的稳定性。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。
3.3 合理的选择高强支护结构
在现场采掘过程中，要合理设计采掘进度，保证掘进工作的顺利进行。在高强支护结构中，锚梁可以提高承载力，同时也承载了一定的压力分布。由于高强支护具有隐蔽工程属性，因此其施工要结合实际的工程现状，对较为复杂的地质环境，要提高支护强度，避免顶部变形、巷道收缩不良工程现象的发生。在沿空掘巷中，由于采空区较高，巷道的形变程度较高，在煤层的回采阶段，巷道的形变幅度更加严重，甚至其断面收缩到达60%左右，因此要优先使用高强支护，避免冒顶现象或者岩壁坍塌的发生。
3.4 高强支护的监控
高强支护在长时间的应用过程中要进行实时的监控，对支护结构进行数据检测，及时发现支护结构中漏洞。首先要构建完善的支护检测机制，实时收集巷道围岩的状态参数，同时根据监控参数来构建科学的掌控机制，掌握围岩运动规律和支护工作的动态运行效果，从而根据监控参数进行巷道应用效果的跟踪观察。其次要对围岩的状况进行预测分析，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。
结语
在采煤掘进的过程中，由于开采的深度逐渐加深，巷道的长度和复杂程度都在加大。为了保障采煤工作的安全，对巷道进行加固支护是非常必要的。传统支护技术的支护能力不能适应现代采煤任务的进度，必须要有更强力的支护技术来保护巷道的安全稳定。高强支护技术在采煤掘进工作中表现突出，支护能力强健，能够很好的控制应力的转移，控制围岩和顶部的形变。对于高强支护技术企业不但要学会使用还要分析和应用它的技术原理，便于在实际采煤工作中灵活运用。随着现代采煤技术手段的不断创新，支护技术也在随着发展。虽然现在高强支护技术可以保障掘进中巷道的安全，但随着掘进深度和广度的加大，还需要研究出更有效地支护技术，开发研究新技术不断完善支护技术还需要继续努力。
参考文献
[1] 周田敏.简析在采煤掘进过程中高强度技术的应用[J].建筑工程与设计.2014.
[2] 王华飞，徐丽娜.高强支护在采煤掘进过程中的技术应用[J].商品与质量·前沿观察，2014，（5）：72-73.
[3] 孙大军.浅谈我国特大型煤矿的采掘运特点[J].煤矿开采，2015，15（2）：1-3.
[4] 郭志其，李殿臣.高强度支护快速掘进工艺探讨与实践[J].河北煤炭，2016，（2）：10-11.
[5] 刘艳丽.我国特大型煤矿的煤巷掘进及支护特点[J].煤矿现代化，2015，（3）：17-18.
[关键词]高强支护；采煤掘进；技术应用
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0055-01
随着社会的不断发展与进步，对煤矿资源的需求量也日益增多，与之俱来的是煤矿资源开采过程的难度也在不断增加。众所周知，采煤的安全是煤矿开采中值得关注的首要问题，如何科学利用煤矿开采的掘进技术和支护技术，从而保障煤矿开采的安全环境是煤矿开采的重要安全课题。煤矿采煤掘进过程中的支护技术作为煤矿开采的关键环节之一，不仅是整个开采过程的顺利进行的必要组成部分，也为煤矿开采提供了安全保障。科学合理地实施煤矿开采的掘进支护技术，对煤矿企业的安全生产具有非常重要的意义。基于此，本文笔者主要针对煤矿采煤掘进过程中高强支护技术及其应用展开讨论。
1.高强支护技术探讨
高强支护技术是煤炭开采发展的延伸技术，当前高强支护技术的理论和实践逐渐成熟，在煤矿地质较为复杂的区域内具有良好的应用前景，高强支护提高了煤矿采空区的结构强度，避免采空区出现沉陷坍塌等安全事故。高强支护在采掘过程中的应用主要四个方面：①随着煤层巷道的深度越来越大，同时其稳定性相对较差，尤其是其岩壁和巷壁的承载能力越来越小，而高强支护可以加固墙壁，提高其载荷力，避免发生垮落的现象；②高强支护的技术难度较低，操作简单，成本投入较少，可以进行大规模的应用，同时对回采巷道中的采煤施工影响较小，其应用范围较为广泛；③高强支护是部件组装而成，其零部件的体积和质量较小，携带运输便捷，方便巷道内运输，减少了施工人员的劳动强度；④高强支护应用极大提高了巷道的结构承载力，同时其结构稳固，使用寿命较长，减少了后期的养护和维修。
2.高强支护工作原理分析
高强支护的工作原理是采用辅助性的支护锚件构建整体支护结构，通常而言，高强支护的锚件采用抗腐蚀性强、强度高的树脂锚杆，根据采煤巷道中的实际状况合理布置支撑点，提高了围岩的预应力，实現了围岩的主动支护，当巷道的岩壁受到较强的结构载荷时，就会分配受力到支护结构上，通过支护结构的受力来均衡预应力，避免巷道岩壁的预应力较为集中引发结构崩裂。在高强支护安装施工中，要采用悬吊技术，确定锚杆的合理长度和直径，保证锚杆的锚固力强度，同时要合理设置间排距，科学的分配承载力，提高支护整体结构的稳定性。
高强支护应用较为灵活，无论巷道的宽度、深度、长度等影响因素，都可以合理的设计支护结构，在支护结构应用之初，其主要在巷道的顶部进行使用，当预应力达到一定载荷时，支护结构便形成了稳定的承载整体，避免巷道在高强度挤压下发生变形。随着高强支护技术的发展，其应用范围逐渐扩展到整个巷道的加固中，其结构能够连续的传导应力，消除了垂直应力对顶板的压力，避免应力过于集中现象的发生，有效控制了巷道岩壁的型变量，起到结构支撑的作用。
3.采煤掘进过程中高强支护技术的应用要点
3.1 实施支护前应做好前期勘查工作
在高强支护应用前，要对采煤巷道进行勘测，其勘查工作主要包括工作面煤层的厚度。采煤区的结构强度、煤层倾角、夹石层数等，同时要对煤层顶板的岩石类型进行检测，然后根据相应的检测数据来设计支护结构。首先是数值模拟，采用FLAC计算软件来比对不同的支护防范，在锚杆长度和直径的一定情况下比较锚杆预紧力时巷道围岩应力场分布影响，在预应力和锚索直径一定情况下分析应力场的分布影响，通过数据的分析比对选择最佳的锚杆直径和强度。当巷道围岩出现破碎或者预应力较高时，要选择直径较大的锚杆（索），对顶板角锚杆角度的选择，要综合考虑其对岩壁附加应力场的分布影响，保证支护结构能够覆盖大多数的巷道面积，在水平的巷道煤层中，优先选择垂直的锚杆布置。
3.2 围岩形变的控制
高强支护结构提高了巷道的结构承载力，但是其技术应用依然存在着较多不完善的地方，例如在支护初期，往往会出现支护结构的不连续变形，结构面里层滑动裂缝等，随着支护结构的不断完善，围岩可以始终保持在受压状态，从而有效控制承载力分布，避免锚固区内的围岩发生结构应力分散现象，从而提高了高强支护的稳定性。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。
3.3 合理的选择高强支护结构
在现场采掘过程中，要合理设计采掘进度，保证掘进工作的顺利进行。在高强支护结构中，锚梁可以提高承载力，同时也承载了一定的压力分布。由于高强支护具有隐蔽工程属性，因此其施工要结合实际的工程现状，对较为复杂的地质环境，要提高支护强度，避免顶部变形、巷道收缩不良工程现象的发生。在沿空掘巷中，由于采空区较高，巷道的形变程度较高，在煤层的回采阶段，巷道的形变幅度更加严重，甚至其断面收缩到达60%左右，因此要优先使用高强支护，避免冒顶现象或者岩壁坍塌的发生。
3.4 高强支护的监控
高强支护在长时间的应用过程中要进行实时的监控，对支护结构进行数据检测，及时发现支护结构中漏洞。首先要构建完善的支护检测机制，实时收集巷道围岩的状态参数，同时根据监控参数来构建科学的掌控机制，掌握围岩运动规律和支护工作的动态运行效果，从而根据监控参数进行巷道应用效果的跟踪观察。其次要对围岩的状况进行预测分析，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。
结语
在采煤掘进的过程中，由于开采的深度逐渐加深，巷道的长度和复杂程度都在加大。为了保障采煤工作的安全，对巷道进行加固支护是非常必要的。传统支护技术的支护能力不能适应现代采煤任务的进度，必须要有更强力的支护技术来保护巷道的安全稳定。高强支护技术在采煤掘进工作中表现突出，支护能力强健，能够很好的控制应力的转移，控制围岩和顶部的形变。对于高强支护技术企业不但要学会使用还要分析和应用它的技术原理，便于在实际采煤工作中灵活运用。随着现代采煤技术手段的不断创新，支护技术也在随着发展。虽然现在高强支护技术可以保障掘进中巷道的安全，但随着掘进深度和广度的加大，还需要研究出更有效地支护技术，开发研究新技术不断完善支护技术还需要继续努力。
参考文献
[1] 周田敏.简析在采煤掘进过程中高强度技术的应用[J].建筑工程与设计.2014.
[2] 王华飞，徐丽娜.高强支护在采煤掘进过程中的技术应用[J].商品与质量·前沿观察，2014，（5）：72-73.
[3] 孙大军.浅谈我国特大型煤矿的采掘运特点[J].煤矿开采，2015，15（2）：1-3.
[4] 郭志其，李殿臣.高强度支护快速掘进工艺探讨与实践[J].河北煤炭，2016，（2）：10-11.
[5] 刘艳丽.我国特大型煤矿的煤巷掘进及支护特点[J].煤矿现代化，2015，（3）：17-18.