分析复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用

刘胜军 刘俊峰

【摘 要】在复杂生产环节过程中，煤矿巷道掘进支护技术在实际应用时通常会遇到各种各样的问题和挫折，影响巷道掘进支护技术的应用和施工。技术人员为了解决这些问题，必须做好充分的准备工作，利用各种科学的施工方法来提高生产效率，加强施工效果，保证施工安全，为相关煤矿掘进工作提供一定的参考。

【关键词】复杂地质；煤矿；掘进支护技术

Absrtact： In the process of complex production， various problems and setbacks often occur in the practical application of roadway excavation support technology in coal mine， which affects the application and construction of roadway excavation support technology. In order to solve these problems， technicians must make full preparations， use various scientific construction methods to improve production efficiency， strengthen construction effect， ensure construction safety， and provide some reference for related coal mine driving work.

Key words： complex geology； coal mine； excavation support technology

一、前言

隨着经济的不断发展和人们生活水平的日益提高，对资源的需求量也越来越大，煤炭作为我国最主要的能源资源，在经济建设和人们生活中占有至关重要的作用。随着煤炭资源用量的不断加大，易于开采的区域的煤炭资源已经枯竭，为了提高煤炭产量，必须要加大对复杂地质条件下煤炭的开采工作，这也造成煤炭开采难度不断提高，安全工作隐患加重，煤炭开采效率低下。因此，在实际煤矿企业开采过程中必须要重视起开采过程的防护工作，保证安全生产。

二、复杂地质条件下煤矿掘进过程中的问题和困难

由于煤矿开采深度的不断增大，相应的对地质结构的破坏程度也进一步加大，煤矿顶板的岩石性质会产生不可逆的变化，导致围岩应力增加，加大了煤矿冒顶的风险和坍塌的可能性，给在掘进作业中的人员生命安全带来极大威胁。当遇到煤矿作业面的地质条件比较复杂时，容易由于应力作用而发生煤矿顶板的破碎。顶板岩石发生破碎后顶底板也会产生收缩使巷道变形，严重影响掘进作业的生产安全。此外，岩层结构的稳定性还会受到煤矿中断层结构的影响。在正常施工作业中煤矿岩层结构会产生裂缝，增加顶板的压力，带来安全隐患。导致在施工期间需要不断对掘进巷道进行维护和检修，极大地增加了工作量，提高了工作成本，严重影响企业生产效益和经济效益。[1]

三、煤矿掘进支护技术应用

（一）前期准备工作

在煤矿掘进支护项目开始之前首先需要做好充分的准备工作，对当地的施工条件进行全面系统的分析和考察，技术人员按照当地的地质环境特点和施工要求选择合适的机械设备进行辅助建设。常用的掘进支护技术施工设备包括综合性施工设备和普通型施工设备，掘进设备的选择要按照施工巷道的长度来确定。如果巷道长度超过300米，选择综合型掘进设备，若在300米以内，则采用普通设备即可。确定好掘进设备之后，选择合理的截齿结构，由于地质条件相对比较复杂，所以一般采用耐磨性能和抗腐蚀性能比较好的截齿结构。此外，在制定好施工方案和施工进度后，工作人员还需要根据实际施工情况和可能出现的问题制定出科学合理的管理制度和风险防范措施，避免在煤矿生产过程之间出现安全事故，最大程度的发挥机械设备的作用，保证施工效率和施工进展。

（二）建立科学系统的管理体系

使用综掘机开展作业时应制定科学的管理制度，以充分发挥综掘机的性能，并保证施工作业的安全性。另外还应加强对设备的维护管理，对综掘机进行定期的检测维修，以保证设备能正常稳定地运行。

（三）直接破顶支护技术

直接破顶支护技术主要应用于开采期间遇到断层的情况。技术人员利用煤矿掘进设备对遇到的一些断层进行直接的破除和冲击，使巷道断面呈现稳定状态，然后再加固支护。直接破顶支护技术可以有效提高掘进期间顶板围岩结构的稳定性和安全性，避免在掘进过程中顶板围岩出现破碎和裂缝情况，保障施工人员的人身安全。直接破顶支护技术主要应用于断层落差两米以上的施工环境以及顶板岩石硬度比较高的区域，对于基本硬度较低或者断层落单差较小的环境可以让顶板岩石自己脱落，施工时要具体情况具体分析，保障技术应用的有效性和合理性。

（四）锚杆支护技术

锚杆支护技术是煤矿掘进工程项目中最为常用的一种支护技术，由于煤矿开采的施工环境相对比较复杂，通常会遇到一些落差较大的断层，而且这些断层大多结构并不稳定，容易发生坍塌或者破碎，阻碍巷道掘进施工的正常进行，也给施工人员的生命安全带来一定危险。因此，可以通过锚杆支护技术提高断层的稳定性，利用U型钢构件对一些断层结构进行有效的固定，结合锚杆支护的相关理论保证掘进工作顺利进行，避免巷道内断层坍塌而引发安全事故。

（五）应用后退卧底的支护技术

在实际煤矿巷道掘进过程中还可能会遇见巷道断层下移的情况，针对这种情况一般选取后退卧底的支护方式来提高巷道的稳定性，保证掘进工作的安全。如果巷道断层落差在三米之内而且顶板强度较高，能够符合施工要求时，则可以采取锚索技术对航道的围岩加以支护，保证航道的强度。掘进机在进行支护时需要后退一定距离，保证施工的安全性，通过后退卧底的支护方式保证巷道高度达到支护的相关技术标准。如果断层发育使得煤层下移也可以用后退卧底的方式经过断层，设备抵住顶板煤层，然后利用锚索支护的方式对顶板进行保护。后退卧底的支护技术可以显著提高围岩结构的稳定性，避免巷道顶板围岩的不利影响，支护效果显著。但由于这种支护方式需要大型设备的参与且还会加高巷道高度，工程量较大。因此，在实际使用时往往需要较多人员的投入。并在施工过程中要对巷道和断层进行全面加固，避免巷道高度超出规定需要，保证其稳定性和安全性。

四、结束语

综上所述，煤炭资源的开发效率和开采速度直接关系着我国经济建设和社会的发展，煤矿掘进作业到了地质条件比较复杂的区域时，安全隐患较大，开采效率降低，因此，相关技术人员必须充分掌握煤矿企业在复杂地质条件下开采的工作要点和技术手段，采取合理的支护技术和管理方案，降低复杂地质条件下开采作业的安全风险，保证开采作业的安全性和合理性，避免安全事故的发生，推进煤炭行业的健康有序发展。

【参考文献】

[1] 李森 . 浅析复杂地质条件下的综掘支护技术 [J]. 山东工业技术， 2016（09）：116～119.