综采工作面应力区回撤通道安全支护技术

吕治成

徐州矿务（集团）新疆天山矿业有限责任公司   新疆阿克苏地区库车市   842000

摘要：本文深入探讨了综采工作面应力区回撤通道安全支护技术的重要性及其应用。首先，分析了该支护技术提高矿井安全性与生产连续性的关键作用，以及在防范地压灾害与维护矿山结构稳定性中的贡献。之后，文中详细阐述了支护技术在不同地质条件下的适应性，创新支护材料与构件的应用效能，集成监测系统在实施与管理中的作用，以及针对高应力环境下的支护结构优化方法。研究结果表明，系统化的安全支护技术对于提升矿井作业安全性和效率至关重要。

关键词：综采工作面；回撤通道；安全支护技术

引言

随着煤炭资源开采的不断深入，综采工作面面临的地质安全挑战日益严峻。本文着重分析了综采工作面应力区回撤通道安全支护技术在当前煤炭工业中的至关重要性，探讨其在提高作业安全性和生产效率方面的核心影响。此外，研究了该技术在地压控制和矿山结构稳定性维护中的积极贡献，为科学有效地应对矿井安全挑战提供了理论支持和技术指导。

1.综采工作面应力区回撤通道安全支护技术的重要性

1.1 提高矿井安全性与生产连续性的关键作用

综采工作面安全支护技术的运用，直接影响矿井作业安全和连续。在煤矿生产过程中，工作面的稳定性是确保生产平稳进行的先决条件。回撤通道是矿工疏散线路和物资运输过程中的一个重要渠道，回撤通道的稳定性对生产全过程的安全作业具有十分重要的意义。安全支护技术的有效实施不仅可以加强回撤通道结构的稳定性，减少因通道失稳而导致事故发生的危险，而且可以保证极端工况条件下安全，若发生突发性地质灾害时，则提供安全、可靠疏散路径。基于此，安全支护技术是否得到优化也直接关系着生产效率。支护结构是否可靠决定工作面推进速度及停工时间，进而影响全矿生产节奏。利用先进支护技术可减少由于地质条件改变而中断生产，使矿井生产持续稳定。

1.2 对防范地压灾害与维护矿山结构稳定性的贡献

回撤通道支护技术对预防地压灾害起关键作用。地压灾害对矿山生产安全构成重大威胁，特别是深部高应力矿井环境下，失稳岩层容易诱发岩爆和顶板垮塌。通过准确地地质预测和科学地支护设计可有效地防止或缓解此类灾害。合理运用支护技术可以加强矿井工作面及邻近地区整体稳定，降低因地压造成事故的发生，保障矿工安全。另外支护技术在保持矿山整体结构稳定方面起到了必不可少的作用。矿山稳定与否不仅影响着目前生产安全问题，也影响着矿山长远使用问题。合理的支护技术可以对采空区及废弃区稳定性进行有效地控制与治理，降低地表沉降及环境破坏。通过持续优化支护技术能够实现矿山稳定性长期管控，从而为矿山可持续发展保驾护航。在矿山生命周期各个阶段中支护技术是保证矿山结构稳定的基石。

2.综采工作面应力区回撤通道安全支护技术的应用

2.1 安全支护技术在不同地质条件下的适应性分析

回撤通道安全支护技术对多变地质条件适应性强，显示出灵活性和先进性。多样的地质条件要求支护技术要有较高适应能力才能保证在多种复杂环境下都能够提供可靠支护。对软弱破碎岩层而言，使用灵活性更强且能对周边岩石产生锚固作用的支护材料成为降低塌陷风险的重点。如采用高强度锚杆与锚网结合可有效控制岩层运动，提高支护结构整体稳定性。在坚硬的岩石环境中，安全支撑技术应主要关注如何增强对突然的岩爆和岩石冲击的抵抗力。这通常涉及到使用抗冲击力更强的支护材料，例如高性能混凝土和组合支护结构，以吸收和分散因岩层突变导致的能量。通过深入地质情况分析，能够为回撤通道安全支撑提供准确设计方案，继而防范施工之前可能存在的危险。地质条件不确定，还需要支护技术进行调整。开采时地质情况会发生改变，这时就要求支护系统能与新地质环境相适应。所以，利用模块化设计支护系统可以对不同地质条件做出迅速调节，从而应对地质环境改变，确保矿井安全生产。

2.2 创新支护材料与构件的应用与效能

使用创新支护材料和部件，对增强回撤通道的安全性起到了至关重要的作用。伴随着材料科学的日益进步，人们研制出一系列新的支护材料及构件，这些支护材料及构件的耐久性，强度及与周边环境相互作用的能力等都得到显著改善。如新型复合材料锚杆不但承载力较高，而且能抵抗腐蚀和延长支护结构寿命。另外智能支护构件也正逐步被引入到矿井支护系统中。这些支护构件上携带有传感器，可对支护结构状态及周边岩石压力变化进行实时监测。在这些信息的帮助下，矿工能够适时调整支护策略以提前防范潜在安全问题的发生。采用智能支护构件显著提升支护系统反应速度及智能化水平，给矿井安全管理带来新技术手段。当采用创新材料和构件时，全面的观点也是支护技术应用的关键。这就要求工程师不仅仅关注单一材料或者部件的特性，还要考虑它们在矿井整体支护系统中的协同作用。将不同材料及构件系统化配套整合，可发挥其互补优势进而达到综采工作面支护最优化。

2.3 集成监测系统在支护技术中的实施与管理

综采工作面要想实现安全生产，就必须依靠先进的一体化监测系统。该类系统通过整合传感器，数据传输设备及分析软件来保证矿井支护状态实时监测。该监测系统核心是它可以对有关支护结构及周边岩石进行位移，应力，温度，湿度等信息的实时采集，为矿井安全运行提供科学数据支撑。集成监测系统在管理层面上强调对数据进行实时处理和分析能力。监控数据流需要借助一个有效的数据处理平台来解析，该平台可以快速地识别异常模式并对管理人员做出及时的警告。该智能分析在增强事故预防和应急响应效率方面也有显着提高。在监测系统的设计中必须要考虑它在严酷矿井环境中的稳定可靠性。所以，所选传感器及装置一般具有一定的抗冲击，防尘及防水能力。同时，为确保系统的长期高效运行，维护工作的重要性是同等的。定期检查与维修可以保证监测设备运行精准度进而保证数据质量。从管理端看，集成监测系统还要有用户友好界面，使矿山工程师可以方便地对监测数据进行判读并迅速决策。此外，这类系统通常能够与其他的矿山管理系统进行整合，达到数据的共享和功能的互补，从而进一步提升了矿井安全管理的总体表现。

2.4 高应力环境下的支护结构优化方法
高应力环境中，支护结构优化是保障矿工安全及矿井稳定运行的重点。在设计中，工程师需要对地质应力的分布特点进行深入的分析，并采用多元化策略来应对高应力所带来的各种挑战。优化支护结构不仅是增强材料性能，还涉及到结构设计，施工工艺及后期监控与养护等各方面考虑。结构设计上，利用三维建模与计算机模拟技术可以预测高应力环境下支护结构的施工前行为。模拟分析有助于工程师确定可能存在的薄弱之处，根据这些薄弱之处对设计方案进行调整，如加大支护结构冗余度或采用更恰当的几何形状，从而增强对高应力环境的适应能力。选择适当的支护材料对优化同样具有重要意义。高应力环境下材料需具有足够强度才能承受较大岩石压力同时还必须具有较好的变形适应性才能避免压力变化下出现破裂现象。因此，为了满足这些需求，工程师们或许会思考采用如高性能钢材或复合材料这样的创新材料。对施工工艺进行优化也是不容忽视。在高应力环境下进行施工时，需严格控制施工的速度与次序，从而降低对周边岩体的干扰程度。
结束语

可以得出结论，综采工作面应力区回撤通道的安全支护技术不仅对保障矿工安全、维护矿山结构稳定性发挥了至关重要的作用，而且对于确保生产的高效连续也起到了不可或缺的影响。通过不断的技术创新与优化，可以显著提升支护结构的性能，为煤炭工业的可持续发展奠定坚实基础。未来，应进一步加强监测系统的集成应用，以及在不同地质条件下的适应性研究，以达到更高的安全生产标准。
参考文献

[1]詹虎荣. 综采工作面应力区回撤通道安全支护技术[J]. 机械管理开发, 2022, 37 (08): 90-91.

[2]石凯. 应力区综采工作面快速回撤工艺研究[J]. 机械管理开发, 2022, 37 (02): 180-181.