复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用分析

段二坤

摘要：随着我国社会生产水平的提高，各行各业的不断发展，国家对于煤炭资源的需求量也在不断加大。虽然我国具有丰富的煤炭资源，但为了能够满足不同行业的用煤需求，随着开采时间的增加，煤炭开采的强度以及开采深度日益增加，这就会使得煤炭开采工作不可避免的会遇到各类复杂的地质情况，从而为开采工作的开展产生了一定的挑战。在本文中，将就复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用进行一定的研究和分析。

关键词：复杂地质条件 煤矿掘进支护技术 应用

1 概述

我国具有丰富的煤炭资源，但是大部分资源都储藏在地表以下150米-600米深处，这就导致对煤炭资源进行开采工作时，绝大部分时间都需要在地下进行作业。而如果想在地下进行采煤作业，相应的掘进巷道是必不可少的，也正是通过这部分巷道，才能够保证工作人员得以在地下进行开采作业时有良好的工作条件。同时，由于我国幅员辽阔、储煤地区多而广，这就使我们在进行煤矿开采工作时往往会遇到各种各样的地质情况，部分较为复杂的地质情况则会使工作环境较为恶劣，从而为采煤工作的顺利开展带来了一定的挑战。为了能够在这种情况下使工作得以良好的开展，本文对于复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术进行一定的研究与改进，从而使其更能够符合实际工作的需求。

2 复杂地质条件下的掘进难点

2.1 在复杂地质条件地区，随着矿井开采进度的推进，开采深度的不断增加，就会不可避免的对该地区煤层的地质结构造成一定的破坏，从而使煤层中的顶板岩性而随之发生一定的变化，并且使围岩的应力会具有逐渐升高的趋势。

2.2 在复杂地质条件下的开采过程中，还会非常容易出现前掘后修的问题。在部分煤层以及顶底板较为松软的地区，就非常容易出现破碎问题，在实际巷道掘进过程中不利于巷道的成型，为工程施工带来较大的影响。同时，巷道顶底板也会在这个过程中出现较大程度的收缩，从而使巷道的变形速度会进一步加快。为了使采掘工作得以顺利进行就需要在掘进之后再进行补修，给掘进作业带来较大的工作量。

2.3 在部分薄煤层占据主要比重的煤矿地区中，在对薄煤层实行开采作业时需要通过煤巷以及半煤岩巷作为关键对象并按照巷道回采的方式进行掘进支护工作。同时，在进行掘进半煤岩巷工作时，其对于参与作业的掘进支护设备以及掘进技术也具有较高的要求，这就需要工作人员必须在保证半煤岩巷矿区安全的前提下进行开采作业。

3 复杂地质条件下掘进支护关键技术

3.1 机械设备选择。在具体施工中，巷道的长度往往是对于机械设备进行选择的一个关键点。实际应用的过程中是选择普掘机还是综掘机则需要依据设备自身能力的不同以及巷道所需的长度而具体确定。根据相关规定，当巷道长度小于300m时，最适合的掘进设备就应当选择普掘机，当巷道长度大于300m时则应当选择综掘机，这种对于机械设备选择的方法也正是依据设备自身特点的不同，以及根据施工方所应用的施工工艺而确定的。其中，综掘机能够有效的对实际施工过程中的准备时间进行缩短，从而使工作人员所选择的掘进工艺更能够满足实际施工的需求。同时，在选定综掘机之后，其型号的选择也是一个需要慎重考虑的方面，这就需要我们应当根据施工现场实际情况的区别而对其进行选择，比如巷道断面情况、施工长度、煤岩硬度等等，从而能够在对多方面因素考虑的情况下选择最为适合的施工设备。

3.2 截齿选择。掘进机截齿的选择也是十分重要的一个环节。在具体选择的过程中，应当对截齿的耐磨度进行充分的重视，其也正是衡量截齿适用性的最关键因素。如果截齿具有较高的强度，那么其在日常掘进的工作中就会对工作的速度以及质量起到较好的推动作用，同时还能够在保证工作质量的同时减少磨损，降低生产成本。对于地质情况较为复杂、岩石硬度较大且已经超出综掘机工作能力时，则应当通过爆破的方式对其进行处理，从而避免强行使用机械设备对岩石进行切割，以起到保护设备的作用。

3.3 临时支护技术。我们使用综掘机掘进的过程，正是对综掘机液压系统的应用过程。而这就需要我们在实际施工的过程中应当对于设备系统的稳定性以及系统闭锁装置进行充分的考虑。根据以往经验，使用综掘机自身液压锁进行临时支护是相当不错的一种方式，通过这种支护技术，则能够较为有效的保证实际掘进工作得以更为可靠、安全的进行。

3.4 开门转为技术。在实际煤矿掘进工作中，经常会由于各种各样的情况而遇到技术性问题。而这就需要我们能够对原有的掘进机设备进行一定的创新，并且应当对掘进机开门施工的方式进行充分的研究，从而能够在实际操作的过程中较大程度的减少工作阻力，并逐渐减少掘进工作中爆破方式的总体比例。比如在实际开展掘进工作中，当需要使用掘进机参与工作时，此时设备在一般情况下都会具有40t左右的运输量，而这两者之间就需要存在约100m的高度差。同时，在实际施工的过程中，还应当避免对穿凿放大原理的应用，应当首先对爆破空间进行合理的选择，并且在正确选择之后更能够利于后续施工工序的进行。

3.5 综掘机配套系统。在我们以综掘机进行掘进工作时，应当能够正确的对施工过程中的管理问题以及系统问题进行良好的处理。这就需要我们首先能在具体施工之前拟好一套科学合理的管理体系，从而能够保证施工工作能够以更为安全、有效的方式得以开展。比如通过弯皮带实现输送作业时，则可以通过大角度、长距离的方式掘进，与此同时还可能辅以小角度的掘进技术。通过这部分技术的应用，则能够对皮带运行的工效进行良好的提升。同时，在皮带机尾部还备有自动卸料装置，通过此装置的应用不仅能够会降低实际操作过程中对其产生的磨损，还会使施工过程中的安全性能够得到保障。另外，在对机械设备工作方式及运行原理良好的掌握的同时，还应当对此规划一套较为科学合理的管理体系，从而能够在良好管理体系建设的前提下使掘进机自身的工作性能能够更好的发挥，并在实际应用的过程中做好对设备的定期保养，从而能够以多角度的方式保障设备的稳定、高效运行。

4 穿越断层锚网支护

4.1 直接破顶法。在这种方式中，就是通过掘进机以直接冲击的方式将断层顶部进行破除，从而只留下材质较为稳定的顶板围岩，之后再通过锚网索的应用对其进行支护。而在顶板岩石方面，如果其落差应小于等于2m或者硬度小于5，那么在实际应用的过程中就会由于自身的脆弱性而容易碎裂，而不适用于支护工作。同时，由于在地下掘进工作中其环境都会存在较大的坡度，对此情况我们也可以通过直接破顶的方式来解决其支护问题。

4.2 退后卧底法。在矿区施工过程中，如果发现断层的上顶板仍然能够保持完整、坚固，且两者之间的落差距离能够保持在2.5m以内，则可以通过支护的方式进行围岩。在此时的施工过程中，在掘进机操作时应当通过先后退、再卧底的方式展开施工，从而能够以这种方式保证断层巷道的各类指标都能够满足实际施工的安全性需求。

4.3 锚杆临时支护U钢法。如果在具体的施工环境中存在落差较大的断层，那么此种环境就为实际施工带来较大破碎、垮塌威胁。对于此种情况，就需要我们以U型钢架的方式对其进行一系列的固定、临时以及超前支护，并在支护的同时同锚杆支护方式进行良好的结合，并在保证锚杆适当倾斜角度的同时对围岩进行加固，从而使临时支护更为坚固。

5 结束语

在我国目前煤炭需求量不断增加、煤炭事业蓬勃发展的背景下，做好复杂地质条件下的掘进支护工作是具有重要意义的一项工作，其不仅会为煤炭企业带来丰厚的利润，同时也是企业安全运行的重要保证。在上文中，我们对于复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用方式进行了一定的研究分析，而在实际施工过程中，也应当能够联系实际情况，以更科学合理的方式为掘进支护施工的顺利进行作出保障。

参考文献：

[1]史迎松.综合机械化快速掘进技术在深井巷道复杂条件中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2011(11)：161-162.

[2]陈俊，董伟.锚索支护技术在口孜东煤矿的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2010(04)：201.

[3]杨天文.浅谈线摩擦多点驱动带式输送机的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2011(01)：88.

[4]胡润琴.浅谈矿山测量中绘图技术的应用分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2010(11)：247-248.

[5]刘少伟，郑新旺，张辉，张伟光，董世举.采高对下层煤回采巷道稳定性影响分析[J].河南理工大学学报(自然科学版)，2010(06)：731-736.

[6]马立功，宋文官，王伟，李宏格.浅谈全面质量管理在矿山测量管理中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2009(09)：223-224.

endprint