论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术

马坤

摘  要：煤矿开采中采用了掘进支护技术，为煤矿开采提供了基础条件，煤矿开采掘进支护技术容易受到复杂地质的影响，增加了掘进支护的难度。煤矿开采掘进支护在复杂地质中仍旧面临着一些问题，必须以现场的实际情况为主，组织掘进支护技术，避免复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术出现风险。因此，文章主要探讨复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术的幾点应用。

关键词：复杂地质;煤矿开采;掘进;支护

中图分类号：TD353 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）16-0142-02

Abstract： The excavation support technology is adopted in coal mining， which provides the basic conditions for coal mining. The excavation support technology in coal mining is easy to be affected by complex geology， which increases the difficulty of excavation support. Coal mining excavation support in complex geology is still faced with some problems， so we must， based on the actual situation in the field， organize excavation support technology， to avoid the risk of coal mining excavation support technology under complex geological conditions. Therefore， this paper mainly discusses the application of coal mining excavation support technology under complex geological conditions.

Keywords： complex geology; coal mining; excavation; support

随着我国社会经济的进步与发展，煤矿开采中也引进了大量的技术，其中掘进支护技术就是煤矿开采中不能缺少的一项技术。掘进支护技术是保障煤矿开采顺利实施的主要技术，有助于提高煤矿开采的安全性。煤矿开采掘进支护技术在复杂地质中面临着一些难题，全面组织掘进支护的应用，维护煤矿开采的安全性，保障煤矿开采工作的合理性及科学性。

1 煤矿开采掘进支护中复杂地质的影响

煤矿开采掘进支护工程受复杂地质的影响主要体现在以下几个方面，结合工程实施做如下分析。

首先复杂地质会影响煤矿开采掘进支护设备的影响，对设备有一定的破坏性，导致设备不能在煤矿开采中使用。煤矿开采支护时按照由内而外、自浅向深的原则实施，该原则也会影响支护的效果，尤其是复杂地质条件下，直接会干预煤矿掘进支护的效果[1]。地层破坏是复杂地质中的典型，其对煤矿开采掘进支护的影响很大，当破损岩体承受的压力越大时，越容易破坏掘进支护的效果，导致岩体变形，无法落实煤矿开采掘进的工作。

1.1 引起前掘后修问题

前掘后修是指煤矿开采掘进支护前面掘进后面紧接着维修，这类问题的影响比较严重，属于复杂地质煤矿中经常出现的问题。复杂地质具有不确定的特点，煤矿开采掘进支护中遇到复杂地质时，当掘进过后就会引起破坏问题，立即需要组织修复，增加了掘进支护的工作量，同时也会增加煤矿开采的风险。

1.2 地质结构多样性

煤矿工程中复杂地质中表现出了多样性的地质结构，地质结构的多样性就会影响煤矿掘进支护的施工效果。地质结构之间也会产生相互的影响，一处地质破坏后会牵动整体的地质结构，加重了煤矿掘进支护的工作负担，还会影响打孔、钻进的效果，表明复杂地质对煤矿开采掘进支护的影响。

2 复杂地质中煤矿开采掘进支护技术应用

结合复杂地质中煤矿开采的案例，着重分析煤矿开采时掘进支护技术的几点应用，具体分析如下。

2.1 合理选用综掘机型号

综掘机在煤矿开采掘进支护中能够控制好掘进施工的时间，还能根据煤矿施工现场的情况适当的缩减时间，提高掘进支护的效率[2]。综掘机的型号直接关系到煤矿开采掘进支护的施工效果，复杂地质条件下的煤矿工程中应该注重综掘机型号的选用，选择与煤矿地质条件相匹配的综掘机型号，才能稳定的展开掘进工作。综掘机不同的型号对应着不同的施工状态，煤矿开采掘进支护时，根据煤矿巷道断面以及岩层检测出的强度，分析综掘机的型号是否适合煤矿开采环境。综掘机型号选择并应用之后，要全面关注综掘机的使用状态，主要是因为复杂地质对煤矿开采掘进支护有着明显的影响，所以要完善综掘机的施工，满足复杂地质煤矿开采时的掘进支护需求。

2.2 截齿的选择与应用

截齿的耐磨强度是选择和应用的一项主要指标，耐磨强度直接关系到截齿在掘进支护中的使用效果。截齿要达到规定的耐磨强度，这样才能顺利的实行掘进，避免出现切割问题。复杂地质煤矿开采掘进时对截齿的要求比较高，复杂地质中地形类型比较多，同一区域内可能会有不同的地层，很容易造成截齿磨损的问题，严重时还会有断裂的情况。截齿达到一定强度后，可以防止出现截齿异常，还可以保障煤矿掘进支护工作的顺利实施，除此以外高强度截齿还能发挥出可靠的保护作用，尤其是在煤矿爆破、破顶的施工中，截齿的保护作用非常明显，能够预防设备破坏，因此，选择截齿时要以煤矿所在的复杂地质条件为依据，按照地质的需求选择合适的截齿。

2.3 普掘机与综掘机应用

煤矿开采掘进支护中不仅需要综掘机，也需要普掘机设备，复杂地质条件下的煤矿开采掘进支护上，区分普掘机与综掘机，综掘机的使用范围广，普掘机仅适用在煤矿开采面长度不超过300mm的项目内。煤矿开采掘进支护项目中，把巷道长度作为临界点，根据挖掘的长度选择普挖机或者是综掘机，发挥两种机械设备的优势，为复杂地质下煤矿开采掘进支护提供可靠的开挖设备。

2.4 临时支护技术

综采设备挖掘复杂地质的煤矿巷道时，要落实临时支护技术的应用，临时支护中不能忽视液压系统的应用，液压系统提供了临时支护的动力，需考虑复杂地质条件的影响，全面规划临时支护技术的应用[3]。临时支护是煤矿开采掘进支护中不能缺少的技术，应用范围非常广，临时支护是需运用掘进机械把煤矿断层的顶端去除，保留顶板围岩中结构较为稳定的部分，接下来组织临时支护方法的应用。临时支护施工技术中，一定要注意稳定性和锁闭设备的应用，这两个方面对煤矿开采掘进的影响较为明显，直接关系到掘进工作的顺利性。临时支护在复杂地质的煤矿开采掘进支护中，首先要经过全面的研究分析，以勘察的实际结果为依据，规划好液压系统的临时支护，以便缓解煤矿内开采掘进的工作压力，还能辅助提升煤矿开采掘进支护的稳定度。临时支护技术实施中要注意复杂地质的影响，掘进遇到的煤矿顶板落差超出2m，围岩硬度不足5级时，就要注意预防顶板破碎问题，此类问题会增加临时支护的难度，一般情况下掘进支护中的临时支护可用在整体性强、坡度大的煤矿工程中，在复杂地质的煤矿作业中，一定要注意临时支护与地质环境及煤矿工程的匹配性，避免影响煤矿掘进支护的安全性。

2.5 应用开门转为技术

应用开门转为技术改善了煤矿开采掘进支护技术的应用环境，其可根据复杂地质的影响，不断的去改进掘进支护的方案，完善掘进支护方案在煤矿开采工程中的应用。应用开门转为技术降低了煤矿开采掘进支护的难度。例如：煤矿开采掘进支护施工项目内，工作人员安装掘进机，掘进机本身承载的规定运输重量约40吨，运输高度差约100m，此时掘进支护中不应用穿凿放大原理，需在一定的空间内安排爆破，爆破操作就可以扩大内部的空间，促使掘进支护工作可以完成，合理运用应用开门转为技术，既可以降低掘进支护的风险，又可以完善掘进支护施工技术的应用。

2.6 锚网支护技术

锚网支护是复杂地质中煤矿开采掘进支护中不能忽视的技术，锚网技术可以提高复杂地质的安全性，复杂地质中含有断层、岩石破损等情况，合理安排锚网支护技术，就能解决复杂地质对煤矿开采掘进支护技术的影响。

首先锚网支护中的直接破顶法，可以应用到不稳定的断层内，比如有松动、软质岩石的地质中，这类地质下煤矿开采的危险性非常高，这时可以采用直接破顶法，在断层有破损的地方安排顶端破顶，使用掘进机直接顶开断层，支护的过程中合理运用锚网索，除特殊不能实行锚网支护的情况以外都可以安排直接破顶法，排除复杂地质对煤矿掘进支护的影响。

然后是锚网支护中的退后卧底法，复杂地质中存在坚固的岩石，使用退后卧底法时要选择距离断层顶端有一定距离的位置，保障退后卧底的安全性，还能维护断层结构的完整性，避免掘进支护有岩石脱落的情况。退后卧底的工作量比较大，要求施工人员具备足够的体力和过硬的专业技术，由此才能确保退后卧底法的规范性。

最后是锚杆临支+U钢法，这种方法适用于断层落差大、储煤量丰富的地域内，锚杆临支+U钢法中，在煤矿开采掘进支护时直接使用U型钢架加固开采的巷道，合理规划锚杆支护、临时朝前支护的方法，锚杆倾斜度为45°，高质量的完成锚杆支护。

3 复杂地质中煤矿开采掘进支护技术改进

复杂地质中煤矿开采掘进支护技术改进时，主要从安全性、稳定性的角度出发。煤矿开采掘进支护技术实施前，需全面勘察复杂地质，了解复杂地质的分布，严格按照掘进支护方案的規定执行，必要时可以落实强制性的制度、条例，约束掘进支护的过程，强化执行相关的制度、条件，有利于维护掘进支护的安全，降低复杂地质的干扰[4]。掘进支护技术改进中采取事前、事中控制的方法，减少事后修整的次数，支护现场要安排专门的人员监督，要求支护人员意识到复杂地质的风险，不断地完善支护方法的应用，适当地引进先进的支护技术，降低复杂地质对煤矿开采掘进支护的影响，确保煤矿开采掘进支护技术符合现场的地质条件，优化施工现场的支护环境，进而保证煤矿开采掘进支护技术在复杂地质中的工作效率。

4 结束语

煤矿开采掘进支护技术是一类重要的技术，其在复杂地质条件中会增加掘进支护的施工难度，增加了安全事故的发生几率。复杂地质中煤矿开采掘进支护施工中全面了解了复杂地质的影响，并且注意复杂地质对掘进支护的影响，在此基础上落实技术改进策略，确保掘进支护技术的有效运用，更重要的是维护煤矿开采掘进支护技术在复杂地质中的安全性。

参考文献：

[1]张龙飞.初探复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术[J].中国化工贸易，2018，10（27）：89.

[2]朱志忠.复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用研究[J].科学与信息化，2018（19）：133，136.

[3]雷宏.基于复杂地质条件的煤矿采煤掘进支护技术探讨[J].大科技，2017（30）：206.

[4]司栓柱.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术的运用分析[J].山西能源学院学报，2017，30（3）：12-13.