试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用

李志强

摘要：结合具体实例，分析了复杂地质条件下煤矿采煤掘进的难点，并指出了具体的煤矿采煤掘进支护技术，其中包括综掘机的选用、临时支护技术、锚网支护技术等的运用。实践表明，在复杂地质条件下，煤矿采煤掘进中运用这些支护技术适应了煤矿开采的需要，有利于确保煤矿开采的安全进行，将来在类型开采中值得推广和运用这些采煤掘进支护技术。

关键词：复杂地质煤矿采煤掘进支护技术临时支护技术

中图分类号：X752文献标识码： A

1.引言

在煤矿开采中，确保开采工作的安全进行是施工单位的不断追求。煤矿开采大多数是在地下进行，为了保证开采的安全，采取相应的支护技术是十分必要的。对于复杂地质条件来说，煤矿开采往往面临更大的挑战，采取适当的支护技术显得尤为重要。文章结合具体工程实例，对复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用等问题进行探讨分析，提出相应的支护技术及其运用策略，希望能够为实际工作提供借鉴与参考。

2.复杂地质条件下煤矿采煤掘进的难点

某煤矿区拥有上百年的开采历史，是年代较老的煤矿开采区，该区域的地形地质条件十分复杂，当地的断层结构较多，矿井的地压较大，对煤矿的顺利开采带来严重的不利影响。另外，矿区煤矿层的地质条件极不稳定，周围的水文和地质条件十分复杂，对煤矿开采带来严重的不利影响，因而采用合理的支护技术显得十分必要。具体来说，该区地质条件对采煤掘进带来的不利影响主要表现在以下多个方面。

2.1岩性变化明显。为了增加煤矿的开采量，往往需要往更深的地方开采煤矿，这样一来，每个煤层的地质结构会被破坏，其中在顶板的岩性变化更大，拱状围岩受到的外力显著提高，影响煤矿掘进的安全进行。

2.2煤层容易松动。通过对该矿区的仔细调查分析可以得知，矿井顶部和底板的煤层都比较疏松，容易出现支离破碎现象。在煤矿掘进的时候，煤层容易出现变形现象。另外，顶板和底板都会出现较大程度上的收缩，导致支护工作难以有效开展下去，找不到恰当的支护方式，对采煤掘进的安全带来严重的问题。

2.3巷道断层较多。在该煤矿当中，地形地质条件比较复杂，大坡度巷道、巷道周边的断层等复杂地质较多。同时整个矿井内的薄煤层比较多，存量占有很大的比重，而薄煤层开采作业当中，巷道掘进支护常常以半煤巷为主要对象，而半煤巷掘进与支护要求较高，对采煤设备、支护方式都有着严格的要求。而能否提高设备装配水平，采用恰当的支护方式是做好半煤巷采掘的关键内容，但是要求较高，给采煤工作带来不利影响。

2.4传统技术滞后。目前在煤矿采煤掘进中，大多数矿井采用的是传统支护技术，而发达国家在这方面已经取得突破，先进机械化支护模式已经得到了运用。因此今后应该改变这种情况，逐渐采用先进的支护技术，促进采煤掘进的安全顺利进行。

2.5设备装配落后。该矿区所使用的采煤设备比较落后，不仅制约了该区采煤掘进能力的提升，还影响支护工作的顺利开展和支护技术的有效运用。例如，当半煤岩巷区出现硬度系数大于五的岩石或者岩石层，采煤掘进设备往往会受到损坏，降低作业速度，设备磨损也比较严重，给整个采煤作业带来严重的不利影响。

3.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用

为了应对复杂地质条件下存在的不利因素给采煤掘进带来的负面影响，促进采煤掘进的顺利进行，结合该矿区的地形地质条件，在施工中采取以下采煤掘进支护技术措施。

3.1确定综掘机与普掘机临界点。通常情况下，综掘机与普掘机的临界点与巷道长度有着密切的联系，巷道长度根据掘进水平来确定。在具体的采煤掘进当中，如果工作面施工长度小于300m，通常采用普掘机，如果长度大于300m，则需要采用综掘机，以确保施工顺利进行，充分发挥各自采掘的优势和特点，也有利于合理安排施工工艺，确保煤矿采掘顺利进行。

3.2合理选择综掘机型号。为发挥综掘机的优势，缩短施工时间，提高采煤进度，使得采煤掘进快速有效的进行下去，一定要做好综掘机的选型工作。要考虑对巷道断面的适用性、机身结构紧凑程度、煤矿煤岩强度、设备体积、功率、运行效率等情况，选择适当的综掘机型号，使其在采煤掘进中更好的发挥作用。另外，在截齿的选择上，要选用耐磨强度较高的截齿，这样在煤矿掘进过程中，不仅能够减少截齿磨损，还能够提高掘进截割速度，促进采煤掘进顺利进行。如果岩石硬度较大，不适用于截割方式的话，则需要运用爆破的方式进行煤矿开采。爆破时需要遵循施工技术规范，并注意保护综掘机。

3.3重视临时支护技术的运用。在运用综掘机采煤掘进时，对其运行和工作有直接影响的是液压系统，为提高采掘效果，要确保液压系统的稳定性，在开机和停机的时候，需要运用液压系统的闭锁装置。在实际工作中，通常是采用综掘机机身的液压锁进行临时支护，通过临时支护技术的选用，有利于确保采煤掘进的安全进行，为采煤掘进创造有利条件。

3.4重视采掘技术转化运用。煤矿掘进中往往会遇到技术性难题，在这种情况下，合理选用煤矿掘进设备，选用恰当的掘进工艺显得尤为重要，以降低采煤掘进难度，提高采掘效果。例如，掘进机后面往往跟着重达40t左右的运输量，并且其高差约在100m左右，针对这种情况，为了确保施工安全，施工中不应该运用穿凿放大的原理，应该先根据施工情况，合理爆破一段，然后进行掘进机施工，以保证煤矿采煤施工的安全顺利进行。

3.5加强采煤施工管理。煤矿采掘施工应该具有健全完善的管理制度，建立完善的管理制度，成立完善的管理机构，并落实管理责任制，将管理的各项工作落到实处。例如，在运用弯皮运输过程中，既可以采用大角度的长距离进行掘进，也可以利用小角度的拐弯掘进，从而有利于提高皮带的工作效率。另外，皮带机尾部安装自动卸料装置，有利于减少对皮带的磨损，确保采掘作业的安全。

3.6锚网支护技术的运用。第一、直接破顶法。利用掘进机破除断层顶部，留下顶板围岩，然后用锚网索支护。如果顶板岩石硬度系数小于5，落差小于2，可以采用该方式进行支护。此外，如果坡度大，为缓解坡度，确保施工顺利进行，也可以运用坡顶技术进行支护，确保采煤掘进顺利进行。第二、退后卧底法。断层上顶板坚固完整，并且上下落差不大于2.5m，可用支护进行围岩，并且掘进机后退，卧底前进，以却确保巷道施工的安全。第三、锚杆临支加U钢法。当断层落差较大，围岩坚硬不易碎，并且容易出现坍塌，如果是这种情况，则需要运用锚杆临支加U钢法支护，从而保证采煤掘进的安全顺利进行。

4.运用效果

在该复杂地质矿区采煤工作中，通过运用上述支护技术措施，合理选用综掘机，注重临时支护技术、开门转为技术、锚网支护技术等，并加强施工管理，不仅促进该矿区采煤掘进的顺利进行，还确保了采煤作业的安全，促进煤矿开采顺利进行，也提高了煤矿开采效益，赢得了施工单位和人们的一致好评，将来在类似复杂地质条件下采煤掘进的支护工作中，也可以从中得到借鉴与启示。

5.结束语

总之，支护技术是煤矿开采中不可缺少的重要工作，对复杂地质条件下的采煤来说，支护技 术的运用显得更为重要。今后在煤矿开采过程中，我们需要根据具体的地质情况，采取适当的支护技术，预防煤矿安全事故的发生，确保煤矿开采顺利进行，促进整个煤矿开采效益的提高。

参考文献：

[1]杨伟.探析复杂地质条件下巷道快速综掘临时支护技术[J].科技与企业,2013(10)

[2]赵海平.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].科技传播,2013(1)

[3]陈远云.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析[J].科技资讯,2013(4)

[4]宋建伟.分析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用[J].科技传播,2013(5)

[5]谢泽平.薄煤层复杂地质条件下掘进支护技术研究[J].中国西部科技,2009(9)