复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用研究

(太原理工大学，山西 太原 030024)(中煤平朔井东煤业有限公司，山西 朔州 036000)

一、引言

根据综合采煤技术的使用情况来看，合理运用炮采、锚网等来完成支护操作，并对采煤工艺技术进行优化，对于提高采矿掘进效率有着重要影响。因此，对复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用有比较全面的了解，才能更好的提高煤矿掘进过程的安全性，最终提高煤矿掘进的综合效益。

二、复杂地质条件下煤矿地质的基本情况

某煤矿掘进区是有着较长年限的老矿区，但其有着多种断层、矿井地压也比较大，因此，该煤矿掘进区的地质条件非常复杂，有着典型的高应力、深部矿井特征。在煤矿掘进深度不断加大的过程中，矿区各个煤层的顶板岩性出现非常明显的变化，致使起拱围岩的应力呈现逐步上升趋势，并且，该矿井的顶底板、煤层都比较松软，使得其出现变形比较明显的情况，大大提高巷道支护的难度。根据该煤矿掘进区域的整体情况来看，其巷道出现的断层情况比较复杂，需要采取合适的掘进支护技术，并结合相应的煤矿掘进设备，才能降低煤矿掘进过程的危险性，最终获得较好的煤矿掘进效果。

三、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术难点

(一)合理确定普通掘进机和综合掘进机之间的界限

通常情况下，普通掘进机、综合掘进机的临界点与巷道的长度有着直接联系，必须根据实际情况来选择最合适的型号，才能确保普通掘进机和综合掘进机的有效利用。一般工作面的施工长度在低于300米的情况下，可以合理使用普通掘进机，而在高于300米的施工长度的情况下，则可以使用综合掘进机，对于提高施工工艺的合理性有着重要作用。由此可见，掘进机的合理采用可以大大减少生产时间，从而提高掘进工艺的技术水平，是保障煤矿工程施工进度的重要基础。

(二)综合掘进机的正确选型

在采用综合掘进机时，必须根据煤矿掘进的实际正确选型，才能避免煤矿掘进过程出现各种危险。在实践过程中，需要从机身机构紧凑程度、综合掘进机体积、机器截割强度、运行效率、巷道断截面、机器设备维修量和配件供应等多个方面来确定，是提高综合掘进机有效利用率的重要保障。

(三)截齿的合理确定

为了延长综合掘进机的使用寿命，截齿的合理确定占据着非常重要的地位，需要从耐磨强度、长度和硬度等几个方面考虑，才能保证煤矿掘进机的截割速度，从而降低截齿的受损程度。在实际施工过程中，如果遇到岩石硬度比综合掘进机截齿切割能力强的情况，则应选择爆破的方式来完成煤矿掘进，不能使用机械设备强行切割，以避免机械设备被损坏情况出现，最终保证煤矿掘进的安全性和施工进度。

(四)临时支护、开门转为技术

在合理应用综合掘进机的时候，需要对综合掘进机的液压系统进行全面分析，保证液压系统的稳定性和定开机时的闭锁设置情况，才能更好的完成煤矿掘进作业。通常情况下，采用的支护技术是综合掘进机的机载液压锁，可以有效降低煤矿掘进工程的工作强度，最终提高煤矿掘进过程的可靠性和安全性。随着煤矿掘进工程的不断施工，某些情况下需要进行自行开门施工工艺技术的创新，才能有效降低工作难度，是掘进工作零爆破得以实现的重要基础。例如:在正对着开门方向使用掘进机时，其跟随的运输量有40吨，距离有100米左右，必须采用爆破方式来开门，才能确保煤矿掘进的安全性，最终保障煤矿掘进工程顺利施工。

(五)施工管理、综合掘进机系统问题

在实际施工过程中，先进、科学的施工管理机制，可以有效提高组织管理技术水平，最终保障施工的高效率。例如:合理运用弯皮带运输技术，保持小角度连续拐弯时与大角度长距离拐弯掘进的角度为26度，则可以提高皮带的工作效率，并保证作业过程的连续性，最终加快煤矿掘进速率。

四、复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的实际应用

(一)锚网支护的退后卧底法应用

根据该煤矿掘进区的情况可知，断层的顶板比较完整，上部和下部的距离在低于2.5米的情况下，因此，合理应用支护技术进围岩，需要及时后退掘进机、卧底前进，才能确保断层巷道中低部的高度、安全性与施工要求完全相符，以达到增强围岩稳定性的目的，最终保障煤矿掘进过程的安全性。

(二)锚网支护的直接破顶法应用

通常情况下，这个掘进方使用掘进将断层的顶部直接破除，以保留稳定性较强的顶板围岩，并使用锚网索对围岩进行支护。因此，顶板的岩石强度一般不超过5，上部和下部的距离一般不超过2米，并且，支护支护难度比较大的情况下，则可以采用直接破顶的方法来解决煤矿掘进过程的支护问题。

(三)锚杆临时支护加U型钢方法的应用

在落差较大的断层中，其围岩很容易破碎，致使垮塌现象出现，因此，采用U型钢架来完成固定支护操作，并结合临时锚杆支护、超前支护一起使用，将锚杆倾斜度控制在45度，可以有效增强支护效果，最终避免顶板破落情况出现。

结束语

综上所述，煤矿掘进支护技术的合理应用，可以大大提高复杂地质条件下煤矿掘进的安全性，并提高煤矿开采的效率，对于减少安全事故发生率有着重要影响。因此，在实际作业过程中，根据煤矿掘进的数据情况，选择最合适的煤矿掘进支护技术，是保障采矿人员生命安全的重要途径。

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