复杂地质条件下解析煤矿采煤掘进支护技术和其运用

徐海峰

福建煤电股份有限公司，福建 龙岩 364000

复杂地质条件下解析煤矿采煤掘进支护技术和其运用

徐海峰

福建煤电股份有限公司，福建 龙岩 364000

现代工业发展对煤炭能源的需求量不断加大，煤矿开采事业也由此得到了进一步的发展。我国地域辽阔，不同地区的成矿条件和原因各不相同，在新技术和新工艺的广泛应用下，在复杂地质条件下进行煤矿开采工作越来越多。在复杂地质条件下进行煤矿开采首先要保证的就是采矿人员的人身安全，这其中就离不开掘进支护技术的应用。

复杂地质；煤矿开采；掘进支护技术

众所周知，在煤矿开采工程中，对于采矿人员的人身安全保障是最为关键的管理内容。在当前形势下，对于煤矿开采单位来说，在复杂地质条件下如何正确利用掘进支护技术，提高其运用效率，提高开采环境的安全系数就成为煤矿开采工作的重点。掘进支护技术作为煤矿开采的重要环节，它是开采工程顺利进行的重要保障，同时也是煤矿开采安全性的重要保障，做好这方面的施工管理工作就具有重要的现实意义。

1 复杂地质条件下的煤矿开采

本文以某一复杂地质煤矿的开采为例进行分析，该煤矿具有悠久的历史，地形十分复杂，有较大面积的断裂层，而且它的地压也较大。

1.1 地质结构的变化分析

对于煤矿的开采都是先由浅层向深层逐步延伸的，开采的深度不断加深，这样会不可避免的对原有地质结构进行一定程度的破坏，它的重点突出在顶层板的岩石特性上，开采过程中会出现明显的变化，而且拱状的围岩也会受到较大的外力影响，进一步增加采煤的难度。

1.2 巷道的开挖

由于复杂地质条件的影响，矿井的底部和上部土质较为松散，而且存在煤的地层也相当松软，因此，在对巷道进行开挖的过程中就会十分复杂，在开挖过程中，巷道很难保持固定的形状，而且一次成型之后还不容易发生变形，此外，巷道的顶部和底部板块也会出现明显的收缩，这就为安全管理埋下了隐患[1]。

1.3 半煤巷矿区的安全性分析

这一矿区的地质条件十分复杂，在实际开采过程中在巷道周边会出现较大面积的断裂层，巷道的坡度也较大，但是，矿井内的薄煤层储藏量还是十分巨大的。开采单位在对薄煤层进行开采施工时，巷道的掘进支护主要是以半煤巷为重心的，在掘进的过程中，半煤巷对掘进技术和支护各种设备的要求都相当的高，从这方面来讲，为了确保采矿区开采工作的顺利进行，就需要充分保证半煤巷矿区的开采安全。

1.4 开采设备较为陈旧

开采设备的落后又进一步增加了矿区开采的难度，从开采施工的技术设备方面来说，相对于国际开采水平来讲，我国在这方面的发展还处于较为落后的底部。在半煤岩巷进行掘进时，如果遇到的岩石硬度系数是在五级以上的话，开采设备的各个部分就会出现严重的磨损，进而导致巷道采掘支护技术的设备受到破坏，也就直接导致了整个开采工作难以顺利进行。

2 掘进支护技术及其实际运用

2.1 确定耙岩机规格

本工程中所选用的耙岩机规格参数是：耙斗容积为0.6m3，技术生产率为70——100m3/h；电机的功率是30kw，转速是1480r/ min；电压是660/380V。

2.2 耙岩机的安装

先把长度为0.6米左右的钢丝绳绳环固定在预先设置好的顶锚杆上，然后把5T导链挂在这个绳环上，再利用钢丝绳绳环将其缓慢起吊中间槽到合适位置，并推入到主机中，对于锚杆的选择需要经过严格检查，确保其抗拔力在70KN以上，对于绳环检查也是如此，确保没有问题后再投入使用。

2.3 对于尾轮的悬挂

在对楔进行固定时，要先把带有锥套的钢丝绳放入到钻好的眼内，然后拧紧楔并插入，再用铁锤进行敲紧，把尾轮套在钢丝绳套环之内，确保楔具有足够的稳定性后才可以使用。岩层松软的话，需要以打注锚杆来代替固定楔。此外，在对其进行拆卸时，要先把尾轮拆下，再用铁锤横向敲打楔的端部，确保楔松动后再将其抽出，然后把钢丝绳抽出。

2.4 耙岩机的固定

首先，在对耙岩机进行固定时，除了使用自身所具有的卡轨器外，还需要在车轮后面再加入两个卡子，并且在设备后还可以加入两个能够顺利伸缩和拆卸的斜撑杆，这个斜撑杆在应用时还可以起到保护作用。

其次，如果巷道的坡度在8°以上时，就要在耙岩机的两侧底板上打注两根锚杆，采用钢丝绳进行紧固处理。此外，在耙岩机卸料槽的上方巷道顶板最为合理的位置打注两根锚杆，并采用钢丝绳和卸料槽相互连接，同时以绳卡进行紧固[2]。锚杆在打注结束之前需要进行抗拔力检测。安装固定结束之后，再对所有的螺栓进行检查，确认牢固。

3 掘进支护技术

3.1 砌碹支护技术的应用

本工程采用的是砌碹支护技术，它是采用混凝土、料石等材料砌筑成的一种连续型的整体巷道支架，在实际应用中具有坚固、耐久、防火等的优势。

3.2 主要环节

本工程依据自身的施工实际，在支护形式上以砌碹支护技术为主。首先，在临时支架的保护作用下，根据墙自身的厚度尺寸依据设计方案来对砌墙进行侧刷并清理边帮底板进行清理，按照中线和腰线来掘出基础坑和墙体位置，然后清底找平，模板在支护好之后对其进行检测和校正，同时进行加固处理。如果底板岩石较硬的话，它的基础宽度就可以采用和墙一样的厚度，这样一旦底板岩石发生松动，就可以适当的加宽基础，基础的深度要以避免底板流水冲刷基础为原则；其次，对于侧墙的砌筑。对于混凝土墙的砌筑必须要严格按照巷道的中线和腰线来进行模板的组立，然后再采用连续浇筑法来对混凝土进行灌注处理，在浇筑过程中要依据分层浇筑原则，并在浇筑的同时进行捣固处理，浇筑的每一层厚度要控制在300mm以下，必须要做好加固处理[3]；第三，砌拱。它包含有临时支架的拆除、过顶、立拱架、搭设工作台以及砌碹等等。在拆除支架时，要做好安全保障措施，然后利用中线和腰线来提升立拱架和模板的稳定性，立好之后再对其位置进行测量，确认牢固之后再进行砌拱，对于拱架的模板要保证平整度，不平整的部位可以采用木楔进行垫平，同时模板的厚度也要统一，不能存在裂缝导致浆液漏出。每砌筑一段拱架和砌墙之后都要留有一个台阶式的咬合碴，为下一次的施工提供基础。此外，如果冒顶高度过高的话，它的填充层厚度必须要在0.5m以上，并且它的上部也要采用木垛来接顶。

4 总结：

煤矿开采事业作为我国国民经济发展的重要支撑，对于它的开采技术和开采工艺进行创新和完善具有重要的现实意义。在复杂地质条件下，开采人员在进行煤矿开采时必须要运用支护技术，具体的技术形式选用要以及煤矿矿区的实际情况为准，实现在确保采矿安全的同时通过采矿效率和质量。

[1]周文伟.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其应用[J].中国科技纵横,2015,(19):184-184.

[2]王元华.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用[J].企业技术开发：下旬刊,2015,34(5):28-29.

[3]赵全义.试析复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术及其运用[J].中国科技博览,2014,(22):280-280.