复杂地质构造下的巷道掘进支护研究

摘 要：现阶段，我国煤矿巷道的掘进与顶板安全性都和支护措施有着密切联系。特别是在一些复杂地质条件下的煤矿掘进，其中地质构造和威严的稳定性较低，很容易在掘进中出现变形或者顶板等事故问题。这样一来，就对施工人员的安全造成了较大的威胁。所以说，本文主要就支护技术进行研究，要以实际的生产技术进一步对复杂地質构造情况下的煤矿掘进加以研究和规划，最终找出高效的方法。

关键词：煤矿掘进;复杂地质构造;掘进难点分析;支护技术

当前在工业现代化发展的推动下，我国工业生产对煤炭需求量在不断提升，并且煤炭资源的开采力度也在增加。对此，将面临着复杂地质构造的条件下，平板压力也越来越大，这些都为煤矿决定生产带来了许多难题和挑战。那么，施工人员为了进一步实现在复杂，地质条件下完成煤矿的安全掘进，就要根据地质情况，并且运用积极有效的支付措施，最终降低掘进中出现安全事故的概率。

1 矿井巷道支护常见问题

1.1 环境恶劣，设备落后

当前，对于断层等复杂，地形条件下的掘进技术，主要包括：直接破顶法、退后卧底法、锚杆临时加U型钢架法。所以说，这项工程对支护技术的要求要更高。上面这些决定措施的合理运用，可以进一步为煤矿掘进安全生产带来可靠的技术支持。因为我国煤矿开采的巷道正处于发展阶段，也是开采行业当中具有高风险的行业之一。那么，生产人员在实际开展工作过程中，就要以开采范围为主，不断地具有一定的开采技术，并且使其成为扩大的趋势。不过，当前很多碰到在开采过程中的支护技术远远不够完整，许多企业在决定设备的应用当中也存在较多的缺点，这样一来许多矿井设备仍然处于落后的情况，也很难使得矿井综合机械化开发得到扩展，难以提高工程施工的质量。

1.2 巷道结构混乱，操作不规范

在实际的生产过程中，煤炭开采的步骤应当是密切联系的。同时，矿山在开采过程中往往会运用到悬臂式的掘进机，并且开采过程往往需要人工的空中作业和锚固，应当充分地利用各项资源的挖掘操作，尽可能减少设计流程当中的失误，有效地提升整体掘进的效率。此外，施工人员在完成相关的设计过程中，应当运用高效的方法和技术，并且要以巷道开采的方式为主，尽可能满足多样性的技术开采的要求，促进我国矿山经济技术得到有效的进步和发展。此外，施工人员在完成支护工作时需要注重周边的环境，尽可能提升巷道掘进技术的施工技术要求。

2 巷道变形原因

当前，在我国复杂，地质条件下的支护，往往属于软岩支护，但是会受到风化的影响，形成整体结构单一的延迟，并且整体的力学性质也不够稳定。目前，施工人员在开采过程中应当以部分的巷道合理支护工作为主，尽可能解决其中的问题。目前，很多先进国家都在研究巷道的施工性问题，还要以具体的研究为主，尽可能在日常生活中解决可能存在的难题。这时，许多巷道支护技术都要以锚索支护为主，这样的技术需要在内部工作完成后，进一步有效地实现巷道围岩的稳定性控制。而高应力需要积极地解决软岩巷道发生变形的主要原因。这时，巷道两侧还会出现掘进中的情况，并且会伴随着顶板的下沉，而底板会使得巷道的稳定性受到影响。此外，施工人员应当确定顶板的受力情况，并且要解决顶板中支撑问题，需要在不断决定的过程中，进一步减少地板，确定好压力发生的变化，就可以避免整体向导发生变形。特别是在掘进的状态下，会影响到另一侧的施工情况。这样一来，就会出现连环性的破坏效应。与此同时，工程人员在发现底鼓之后，就有可能发生不同程度上的膨胀，其中的岩石强度也会降低，最终有可能还会发生一些坍塌等事故情况。

3 复杂地质条件下的煤矿掘进与支护技术

3.1 确定掘进机械设备临界点巷道长度

施工人员应当确定综掘机和普掘机的临界点，并且以此为主要依据，还需要根据掘进机械的掘进水平确定最后的内容。一般来说，工程人员应当确定好工作面的施工，并且保障长度在300m以下运用普掘机。在遇到工作面施工长度超过300m时，就要更多的运用大型的综掘机。这样一来，工作人员可以充分地发挥设备的优势，并且结合相关的施工工艺是其具备一定合理性，更好地满足工程施工的要求，这样有利于提升工程的施工效率。

3.2 综掘机的选型

对于综掘机选型与掘进施工来说，本身具备一定的专业性。施工人员在完成选型时，就要充分的考虑到下面几个内容：煤矿和岩体自身的强度、巷道断面、综掘机的体积以及机身结构等。同时，施工技术人员还应当充分地考虑到设备的使用情况，并且确定好掘机的尺寸的充足，尽可能使工作中保修内容按照计划顺利进行和完成。

3.3 截齿的选择

施工人员在完成截齿选择前，就要充分的对当前的地质硬度进行确定，在面对地质较硬的情况，可以运用掘进机截取方式进行切割，并且保证掘进杰的截割速度。施工人员在面对硬度较高的情况时，就要对掘进机的截割能力加以研究，尽可能充分的运用一定的技术方法，尽可能避免对一些部件的磨损。

3.4 过断层的锚网支护技术

3.4.1 直接破顶法

这种换成第一单元板当中，包括许多生产的为人面前，其稳定性较低，容易发生冒落的情况，还会对整个生产造成一些威胁。对此，施工人员可以积极地利用破顶法，先对松散围岩予以清除，并留下稳定性好的顶板，保证其稳定性，最后要完成支撑和加固工作。

3.4.2 退后卧底法

对于退后卧底法主要指的是掘进机后退卧底向前，需要保障断层点的确定位置和安全距离保持一定关系。而退后卧底法往往适用于完整和坚固的情况，并且还可以被运用在解决断层落差较小的问题，最终有效地提升掘进施工的安全系数。

3.4.3 锚杆临时支护加U钢支护

设计人员在面对复杂的地质情况下，往往需要运用锚杆临时支护加U钢支护的方式，并且在利用这种技术过程中，合理地布置好锚杆间距，并保障其稳定性，使临时支护足够稳定。

4 具体应对措施

4.1 技术要点

巷道支护的关键就是选择的支护技术，能否有效地控制好软件的变形的问题，还需要通过对锚杆处理受损围岩处理时，使其在有效范围内得到控制，最终能够提高围岩自身的承载力。所以说，施工人员在掘进过程中还会遇到变形的情况，这是许多国家都是运用金属支架完成操作。但是，这样的支护技术很难满足多变的软岩力学性质的要求。

4.2 全金属支护及U型支护

全金属支护就包括：全封闭低金属支护、现浇混凝土支护，并且在面对之后，体变形和委员盈利处理过程中，往往很难满足当前的生产要求，仅仅会在一定范围内具备一定强度而不适合在较大范围内运用。而U型支护就要求金属支架有着较高的伸缩性，还需要对其中的内容有着较好的适应，最终使得支护效果更好。此外，施工人员需要做好相关的结构，还要使承载力较强。

4.3 联合支护

目前，施工人员应当积极地运用之后技术，并且锚杆支护作为动支护的类型，还需要在安装过程中确定锚杆的安装过程的应力，进而有效地保障在一定范围内，最终达到支护目标。同时，施工人员在施工过程中，应当确定好支护的受压情况，并且控制可能出现的变形现象，要尽可能提高围岩自身的硬度，并且随着时代技术的发展，确定好支护的施工技术特点，有效地达到理想的状况，最终提升掘进技术的施工质量。

5 结束语

当前，随着我国煤矿企业经济的高速发展，对于能量资源的需求随之也得到一定的提升，更重要的是对井下设备的要求也提高了。那么，在实际生产中，工作人员应当以安全操作为主，尽可能避免出现一些繁琐的支护技术，而造成巷道支护施工难以适应环境要求，还需要科学地选用支付方式和材料解决当前支付中的难题，最终有效地提升整个矿井的经济效益。同时，施工人员要想进一步提升效果，防止出现一些实践性问题，就要在将来具体的实践中具有一定的探索能力。

作者简介：

王鹏超（1993- ），男，山西昔阳人，2014年毕业于阳泉职业技术学院煤矿开采技术专业，主要从事煤矿开采等方面工作。