引言

在煤矿采煤掘进作业中，随着开采深度增加与复杂地质条件占比提升，传统支护技术已难以满足巷道稳定性与作业安全性需求。高强支护技术凭借其优势，成为解决深部掘进巷道围岩控制难题的核心手段。本文从高强支护技术的应用必要性出发，系统分析其技术原理、核心类型及应用要点，探究技术应用中的关键影响因素与优化策略，旨在为煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的科学应用提供理论支撑，推动掘进作业效率与安全水平的协同提升。

1高强支护技术应用的必要性

煤矿采煤掘进工作的核心挑战在于巷道开挖后，原岩应力平衡被打破，围岩易出现变形、垮塌等问题，尤其在深部开采与复杂地质条件下，这一问题更为突出。传统支护技术如锚杆支护、砌碹支护等，受限于材料强度与结构设计，在高应力、软岩、破碎围岩环境中，常存在承载能力不足、支护刚度不够、变形控制效果差等缺陷，导致巷道维护成本攀升、作业周期延长，甚至引发安全事故。

高强支护技术的应用必要性主要体现在三个维度：其一，应对深部开采的高应力环境。随着煤矿开采深度向千米级延伸，巷道所受地应力呈几何级数增长，传统支护难以抵抗围岩的强烈变形，而高强支护技术通过高强度材料与优化的支护结构，可有效承载高应力，抑制围岩塑性区扩展；其二，适配复杂地质条件。在断层破碎带、软岩地层、采动影响区等复杂区域，围岩稳定性极差，高强支护技术凭借其良好的适应性与抗变形能力，能实现对松散围岩的有效包裹与加固，避免巷道失稳；其三，提升掘进作业综合效益。高强支护技术可减少巷道返修次数，降低维护成本，同时保障掘进作业连续进行，缩短作业周期，兼顾安全性与经济性，符合现代煤矿高效开采的发展需求。

2高强支护技术的应用要点

2.1支护参数的科学设计

支护参数设计是高强支护技术应用的核心环节，直接决定支护效果与安全性。参数设计需以地质条件为基础，综合考虑巷道埋深、围岩岩性、地应力大小、巷道断面尺寸等因素，采用理论计算与数值模拟相结合的方法，确定合理的支护材料规格、间距、排距及预紧力。例如，在高应力软岩巷道中，需增加锚杆、锚索的长度与直径，减小支护间距，提升预紧力，确保支护力与围岩压力匹配；在大跨度巷道中，需加密锚索布置，采用高强型钢支架辅助支护，增强顶板与两帮的整体稳定性。同时，参数设计需预留一定安全系数，应对地质条件的不确定性，避免因参数不足导致支护失效。

2.2支护施工的规范化操作

高强支护技术的应用效果依赖于规范化的施工操作，任何施工环节的疏漏都可能影响支护质量。在施工前，需对施工人员进行技术培训，明确施工流程与质量标准；施工过程中，需严格控制锚杆、锚索的钻孔深度、角度与锚固剂配比，确保锚固质量；锚杆、锚索安装后，需采用扭矩扳手或张拉设备施加足额预紧力，避免预紧力不足导致支护失效；对于型钢支架支护，需确保支架拼接牢固、垂直度达标，支架与围岩之间的充填密实，避免出现空洞。此外，施工过程中需做好质量检测，如采用锚杆拉力计检测锚杆锚固力，采用超声波检测仪检测锚索锚固质量，确保每道工序符合设计要求。

2.3支护效果的动态监测

高强支护技术的应用并非一成不变，需通过动态监测实时掌握围岩变形与支护体系受力状态，及时调整支护策略。监测内容主要包括巷道围岩表面位移监测、支护结构受力监测及围岩内部位移监测。监测频率需根据巷道开挖阶段与地质条件确定，在开挖初期需加密监测频次，待围岩变形稳定后可降低频次。通过监测数据的分析，判断支护体系的稳定性：若变形速率减缓且趋于稳定，说明支护效果良好；若变形速率加快或超过预警值，需及时采取补强措施，如增加锚索数量、调整支护参数或采用二次支护，确保巷道稳定。

3高强支护技术应用的关键影响因素与优化策略

3.1关键影响因素

3.1.1地质条件的复杂性

地质条件是影响高强支护技术应用效果的首要因素。断层破碎带、节理裂隙发育、软岩地层等复杂地质条件，会导致围岩稳定性差、支护力传递不均，增加支护难度；而地应力大小与方向的变化，会导致支护体系受力集中，易引发局部支护失效。此外，巷道开挖后的采动影响，会使围岩应力重新分布，进一步加剧围岩变形，对高强支护技术的适应性提出更高要求。

3.1.2支护材料的性能稳定性

高强支护材料的性能直接决定支护体系的承载能力。若材料强度不足、延伸率低或耐腐蚀性差，在高应力、淋水等环境下，易出现材料断裂、锈蚀等问题，导致支护失效。例如，高强锚杆若存在材质缺陷，在承受高拉力时可能发生脆断；锚索钢绞线若防腐处理不当，在淋水环境下易锈蚀，降低承载能力。因此，支护材料的性能稳定性是高强支护技术应用的基础保障。

3.2优化策略

3.2.1地质条件的精准勘察与适应性设计

加强掘进前的地质勘察工作，采用地质雷达、超前钻探等技术，精准掌握巷道沿线的岩性、断层、地应力等地质参数，为支护参数设计提供依据。针对复杂地质条件，采用“一巷一策”的适应性设计策略：在断层破碎带，采用高强型钢支架+注浆加固的联合支护方式，通过注浆改善围岩完整性，提升支护效果；在高应力软岩巷道，采用高强锚杆锚索+可缩性支架的协同支护，利用可缩性支架适应围岩大变形，同时通过锚杆锚索控制围岩浅部变形。

3.2.2支护材料的质量提升与选型优化

加强支护材料的质量管控，选择具有资质的生产厂家，对进场材料进行严格检验，确保材料强度、延伸率、耐腐蚀性等性能符合设计要求；同时，根据地质条件与支护需求，优化材料选型：在淋水大的巷道，选用镀锌或防腐涂层处理的高强锚杆锚索，提升耐腐蚀性；在软岩巷道，选用高延伸率的支护材料，适应围岩大变形；在高应力巷道，选用超高强度材料（如抗拉强度≥800MPa的锚杆），提升承载能力。

3.2.3施工质量的全过程管控

建立施工质量全过程管控体系，从施工准备、过程施工到竣工验收，形成闭环管理。施工前，制定详细的施工方案与质量标准，对施工人员进行技术交底；施工过程中，采用信息化手段加强质量监控，如利用锚杆扭矩监测系统实时监测预紧力，采用视频监控系统监督施工流程；施工后，做好质量验收工作，对锚杆锚固力、锚索张拉应力、支架安装质量等进行逐一检测，不合格项需及时整改，确保施工质量达标。

结束语

高强支护技术作为煤矿采煤掘进工作中应对复杂地质条件与高应力环境的核心技术，其应用对于提升巷道稳定性、保障作业安全、提高开采效率具有重要意义。未来，随着煤矿开采向更深部、更复杂地质条件推进，高强支护技术需向以下方向发展。通过技术创新与优化，高强支护技术将为煤矿采煤掘进工作的安全、高效开展提供更坚实的技术支撑。

参考文献

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