地质条件对煤矿机械化掘进的影响探讨

潘光超 孙涛

摘 要：在煤矿机械化掘进的施工过程当中，地质条件对其影响主要有以下几个方面：顶板与底板的岩石性质、煤岩层的透水性能和含水性能、断裂的构造、火成岩的侵入、局部的冲刷以及煤层的自然状况等等。本文针对地质条件对煤矿机械化掘进的影响进行了简单的探讨，针对这些问题提出了相应的解决措施。

关键词：地质条件；煤矿机械化掘进；影响

随着现代工程机械化的不断发展，现在大多数煤矿的机械化掘进技术都是十分的发达，在煤矿投入了大量的综掘设备以来，煤巷、软岩巷以及半煤岩的巷道等等都可以使用巷道掘进机来实施掘进作业。在对煤巷进行掘进的时候，可使用巷道掘进机进行截割进尺，通过掘进机和胶带输送机来实现破煤、运煤以及装煤等工作，极大地提高了煤矿生产效率。根据多年以来的煤矿机械化的掘进经验来看，地质条件对煤矿机械化掘进的影响涉及多个方面，其中各个因素之间虽然表现独立，但其中也有一定的关联，相互制约。

1 地质条件对煤矿机械化掘进的影响

1.1 煤矿中顶板和底板的岩石性质

通常在煤层中的砂岩、泥岩以及炭質泥岩等等都是比较常见的顶板与底板的岩石，有的时候它的构成也可能是砾岩与其他的岩石组合而成的，而顶板和底板岩石的性质通常是根据岩石自身强度和影响掘进的程度而定的，主要体现在顶板和底板的稳定性上面，割刀进尺的时候，顶板所掉落的高度就是由顶板的稳定性能来决定的，在掘进施工的时候如果遇到了稳定顶板，此时就便于维护，如果遇到了复合的顶板则难于维护。同样的道理，底板的稳定性能也对掘进有着非常大的影响，在一定的程度上，底板可以根据其强度来分成5个级别：一级极软，二级松软，三级较软，四级中硬，五极坚硬。在这5个级别当中，第一级、第二级以及第三极底板不利于掘进，而第四极和第五級的底板相对来说比较有利于掘进。

1.2 煤岩层的透水性能和含水性能

地下水的来源通常是各式各样的含水层，因为受到底层裂缝的影响，导致部分的巷道和含水层有了流通，所以导致了巷道的内部积聚了非常多的泥水，给运输的系统改造成了一定的影响。针对这种情况的话，在一定的程度上还要增加排水的设施，以此对工作的正常运行有个良好的保障。在工作的时候，其工作面上淋到大量的水之后，经常会使底板变得松软和膨胀，此外如果底板要是粘土质的岩石的时候，经过水淋的话就会变成泥，这样在很大的程度上就会造成掘进机陷进去，这样很容易导致掘进机无法正常的工作。所以要对积水进行及时的处理，做好放水的工作，以免水淹的事故发生。

1.3 断裂的构造

在煤矿中，断裂构造是其中非常常见的地质现象，一般的大中型的断层已经在地质勘测的时候有了明确的检查，在实际的工作当中，基本小于4.5m的断层是很不容易发展的，所以这种现象在工作生产的过程当中会引起一些不可避免的地质因素。一些比较小的断层会使掘进工作受到一定的影响，一般主要体现在断层的落差、断层线的长度、断层破碎带的宽度等方面。

1.4 火成岩的侵入

如果火成岩侵入到煤层当中，那么就会对煤层在一定的程度上造成破坏，这样就会使掘进的工作受到非常大的影响。在火成岩侵入煤层的时候，它一般所采用的形式就是岩墙或者是岩床的形式。在火成岩的影响下，它附近的煤层有的变成了天然焦，并且顶板相对来说也比较容易破碎，使其在维护的过程当中遇到一定的困难，这样非常的不安全。

1.5 局部的冲刷

在各个煤矿当中，河流冲刷的现象经常发生，在一定程度上严重的影响到了掘进的工作，当煤层受到河流冲刷的时候，致使煤层的厚度变得很薄，无法满足综掘机施工条件。

2 解决措施

（1）在遇到顶板破碎的时候，其破碎程度在一定程度上决定所应用的支护方式，在一般的情况下，煤矿常用的支护方式以U型棚支护居多，抑或是使用工钢梯形棚来对其进行支护，如果顶板和底板的岩石性能为砂砾岩的时候，那么过断层网的时候可以采取放炮的形式来对其进行处理。

（2）如果煤岩层的透水性能或者是含水性能比较好，那么就非常容易使巷道内部出现积水。所以针对这种情况，一定要对水的排放工作做到位，需要特别注意的地方是采空区水，一定要排放干净当中的积水，这样才能使掘进的工作正常的运行。

（3）在掘进的时候如突遇小断层的情况时，通常要增强对顶板的维护，可以通过金属棚来对其进行支护，以此来使掘进工作的相关机械能够正常的进行工作。当煤层的倾角比较大的情况下，通常使用破顶或者是破底的方法来对其进行施工；如果煤层在构造上发生了破坏，那就应该对掘进的方法进行改变，这样可以有效的防治机器的毁坏；煤层当中如果遇到透镜体等厚度较大的夹石时，这种情况是很容易出现的，这个时候就可以对其进行直接地截割了。因为夹石对煤矿掘进进度影响较大，通常在夹石的影响下，掘进施工的月进尺仅仅只有300m左右。

3 结束语

在对煤矿进行机械化掘进的过程当中，所遇到的地质因素是各不相同的，对于这些地质的因素应该采取相应的解决措施来对其进行治理，从而使煤矿掘进的工作能够正常的运行，有效的防止各种事故的发生。

参考文献

[1]于洋.煤巷机械化掘进中地质条件影响分析[J].黑龙江科技信息，2012，（1）：85.

[2]马广华.在煤巷机械化掘进中地质条件的影响研究[J].中国科技纵横，2011，（16）：261.

[3]侯守道.煤矿掘进工作面小断层识别及处理[J].煤矿开采，2007，（2）：19-20.

（作者单位：兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司安源煤矿）